一种基于四硼酸钾的铝合金表面Al2O3-AlB12复合陶瓷膜层的制备方法技术

一种基于四硼酸钾的铝合金表面Al2O3‑AlB12复合陶瓷膜层的制备方法。以6061铝合金工件为阳极，以电解槽的不锈钢板为阴极，将工件阳极浸没于工作液中，然后在阴极和阳极之间施加双极性脉冲电，进行微弧氧化处理，使工作液中的四硼酸钾与6061铝合金基体中的铝发生等离子体化学反应，从而得到6061铝合金表面Al2O3‑AlB12复合陶瓷膜层。本发明专利技术解决了现有Al2O3‑AlB12复合陶瓷膜层的制备过程复杂、时间长、能耗高的问题，同时提高6061铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层抗弯强度和断裂韧性。

Preparation method of Al2O3-AlB12 composite ceramic coating on aluminum alloy surface based on potassium borate four

A preparation method of Al2O3 AlB12 composite ceramic coating on the surface of aluminum alloy based on potassium borate four is introduced. With 6061 aluminium alloy workpiece as anode and stainless steel plate as cathode, the workpiece anode is immersed in the working fluid, and then the bipolar pulsed electric current is applied between the cathode and the anode for micro-arc oxidation treatment. The plasma chemical reaction between potassium tetraborate in the working fluid and aluminium in 6061 aluminium alloy matrix can be obtained. Al2O3 AlB12 composite ceramic coating on the surface of 6061 aluminum alloy. The invention solves the problems of complex preparation process, long time and high energy consumption of the existing Al2O3 AlB12 composite ceramic film, and improves the bending strength and fracture toughness of the micro-arc oxidation ceramic film on the surface of 6061 aluminum alloy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于四硼酸钾的铝合金表面Al2O3-AlB12复合陶瓷膜层的制备方法
本专利技术涉及金属表面改性领域，具体涉及一种铝合金表面陶瓷膜层及其制备方法。
技术介绍
6061合金由于其含镁、硅元素，使其具有加工性能极佳、优良的挤压成形性、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业，机械行业中常用来做自动化机械零件、精密加工、模具制造等，这些用途需要他表面具有抢的抗破坏性，这就需要对6061铝合金表面进行改性强化，提高其表面的耐磨性和断裂韧性。微弧氧化技术经常被用来改善铝合金表面的性能。铝合金表面微弧氧化陶瓷膜层的主要成分是Al2O3，具有与基体结合力好、硬度高、耐腐蚀、耐摩擦、绝缘电阻高、耐热冲击、热稳定性好等优良性能，这有效的扩大了铝合金的应用范围，使其在航空航天、装备制造、纺织机械和电子通信等领域具有广泛的应用前景。然而，Al2O3陶瓷自身的脆性限制了它的进一步应用。目前，增韧是解决该问题较为有效的方法，其中包括弥散增韧、纤维和晶须增韧、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于四硼酸钾的6061铝合金表面Al2O3‑AlB12复合陶瓷膜层的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：以6061铝合金工件为阳极，以电解槽的不锈钢板为阴极，电解槽内装有预先配制好的工作液，将阳极浸没于工作液中，并且工件与电解槽之间只通过工作液导通，不能相互接触或用其它导体接通。然后在阴极和阳极之间施加双极性脉冲电，并在正向电压为50V～620V、反向电压为20V～95V，电流密度为10A/dm2～20A/dm2，频率为800Hz～2000Hz，在工作液温度为20℃～80℃的条件下，处理30min～60min，即得到6061铝合金表面Al2O3‑AlB12复合陶瓷膜层，其中所述工作...

【技术特征摘要】
1.一种基于四硼酸钾的6061铝合金表面Al2O3-AlB12复合陶瓷膜层的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：以6061铝合金工件为阳极，以电解槽的不锈钢板为阴极，电解槽内装有预先配制好的工作液，将阳极浸没于工作液中，并且工件与电解槽之间只通过工作液导通，不能相互接触或用其它导体接通。然后在阴极和阳极之间施加双极性脉冲电，并在正向电压为50V～620V、反向电压为20V～95V，电流密度为10A/dm2～20A/dm2，频率为800Hz～2000Hz，在工作液温度为20℃～80℃的条件下，处理30min～60min，即得到6061铝合金表面Al2O3-AlB12复合陶瓷膜层，其中所述工作液包括四硼酸钾、水和至少一种或两种以上的无机盐、碱或有机醇，保持四硼酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏翔，吴蒙华，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21