[发明专利]外加电场-微弧氧化制备自封闭型ZrO2陶瓷膜的方法

摘要

本发明公开了一种外加电场-微弧氧化制备自封闭型ZrO₂陶瓷膜的方法，包括以下步骤：一、配制锆盐体系电解液；二、将镁合金同时与微弧氧化电源的阳极和提供外加电场的外加电源的阳极连接，第一不锈钢板与微弧氧化电源的阴极连接，第二不锈钢板与外加电源的阴极连接；三、对镁合金进行恒压微弧氧化处理；四、向电解液中加入聚乙二醇600，调节pH为6.8～9；五、先开启外加电源，再开启微弧氧化电源，将镁合金在外加电场的电场力作用下进行恒压微弧氧化处理，得到一层自封闭型ZrO₂陶瓷膜。采用本发明的方法，能够一步在镁合金表面得到自封闭型ZrO₂陶瓷膜，该陶瓷膜的厚度在40μm以上，该方法具有高效、方便的优点。

主权项

一种外加电场‑微弧氧化制备自封闭型ZrO₂陶瓷膜的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、以水为溶剂配制锆盐体系电解液，然后将电解液搅拌5h后置于电解槽（6）中待用；每升电解液中含有锆盐10g～20g，磷酸二氢钠8g～15g，氟化钠1g～5g； 步骤二、将第一不锈钢板（1）、第二不锈钢板（2）和待处理的镁合金（3）置于步骤一中所述电解液中，将镁合金（3）同时与微弧氧化电源（4）的阳极和用于提供外加电场的外加电源（5）的阳极连接，将第一不锈钢板（1）与微弧氧化电源（4）的阴极连接，将第二不锈钢板（2）与外加电源（5）的阴极连接；所述微弧氧化电源（4）为直流脉冲电源，外加电源（5）为直流电源； 步骤三、控制电解液的温度为20℃～50℃，开启微弧氧化电源（4），调节微弧氧化电源（4）的脉冲频率为400Hz～600Hz，占空比为5%～10%，电压为400V～500V，将镁合金（3）恒压微弧氧化处理4min～8min，关闭微弧氧化电源（4），在镁合金（3）表面原位生长一层具有均匀微孔结构的ZrO₂陶瓷膜； 步骤四、向步骤三中经微弧氧化处理后的电解液中加入聚乙二醇600，搅拌均匀，调节电解液的pH为6.8～9；每升所述电解液中加入2g～7g的聚乙二醇600； 步骤五、控制步骤四中加有聚乙二醇600的电解液的温度为20℃～50℃，开启外加电源（5），调节外加电源（5）的电压为8kV～14kV，然后开启微弧氧化电源（4），调节微弧氧化电源（4）的电压为300V～400V，占空比为20%～30%，脉冲频率为400Hz～600Hz，将镁合金（3）在外加电场的电场力作用下恒压微弧氧化处理13min～18min，关闭微弧氧化电源（4）和外加电源（5），在镁合金（3）表面得到一层具有封闭微孔结构的ZrO₂陶瓷膜，即自封闭型ZrO₂陶瓷膜。