氧化铝纳米层的制作装置制造方法及图纸

一种氧化铝纳米层的制作装置，涉及氧化铝纳米层制作装置。该装置，包括电源、整流器、电解槽、冷却器，电源的输出端连接至整流器的输入端，整流器输出端的正极通过导线连接至工件，整流器输出端的负极通过导线连接至铝板，工件和铝板放置在电解槽内并浸泡在电解液中。本实用新型专利技术生产出来的产品氧化层更硬、更耐磨、附着力更强。

【技术实现步骤摘要】
氧化铝纳米层的制作装置
本技术涉及氧化铝纳米层制作装置。
技术介绍
为了弥补纯铝或铝合金材料自身的缺陷并扩大应用范围，氧化层的应用是不可缺少的一个工序。现有的氧化铝技术采用电解氧化在纯铝或铝合金的表面上形成一层氧化膜，主要作用是加强材料的防腐蚀性、耐磨性和硬度等等。现有的阳极氧化工艺涉及多种处理工序，而每个工序都必须遵照非常严谨的操作。所有的铝工件都需要经过前处理(把表面上的杂质除去)方可进行阳极氧化的处理，因为表面上的油脂、污积都会影响纳米膜的质量。阳极氧化后的清洗也十分重要，沾在工件上的酸残留物如果未得到彻底清洗，会令工件出现表面颜色不均。但是，现在的氧化层质量不够好，附着力不好，容易脱落，氧化层上的纳米小孔也很难做成小于30nm，这令到氧化层应有的功能大为减弱。另外，整个工序需要用到无机化学品，电解液(一般是硫酸)并要用很多不同的化学添加药物以改善产品的素质，化学物在生产过程中大量的释出与排放会严重污染环境。为了提高氧化膜的质量，阳极氧化只能用上专用的大型直流电源，提供低电压、高电流的氧化用能源，令整个工业流程变得复杂昂贵。繁复的工序不但会加重成本，时间上的消耗也会降低生产效率。温度控制，更是重要，这环节的能源消耗是十分之大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种提高氧化铝层性能的氧化铝纳米层的制作装置。本技术的目的可以这样实现，设计一种氧化铝纳米层的制作装置，包括电源、整流器、电解槽、冷却器，电源的输出端连接至整流器的输入端，整流器输出端的正极通过导线连接至工件，整流器输出端的负极通过导线连接至铝板，工件和铝板放置在电解槽内并浸泡在电解液中；电源为发电机，发电机的发电线圈采用磁路开路设计，发电机的磁铁体的极性都是同一方向，发电线圈与磁铁体的数目是相同和对称的，发电机输出电能的波形为不对称波形；整流器，将发电机输出的交流电转化为直流电，以直流电作为电解电源；冷却器包括热交换器、循环泵，第二热交换器放置在电解槽处，第一热交换器安置在外部，第一热交换器与第二热交换器之间设有循环泵，循环泵让冷却液在两热交换器中冷热交换。进一步地，磁铁体的割切平面面积小于或等于发电线圈的圈芯面积，发电线圈的厚度小于磁铁体的直径进一步地，形成的氧化铝膜层内分布小于30纳米的孔洞，氧化铝膜层的表面结晶形成网络纹状。进一步地，形成氧化膜层中分布的孔洞密度为在500nm×500nm的面积上分布20目～40目孔洞。进一步地，形成氧化膜层内小于30纳米的孔洞沿氧化膜层厚度方向生成。进一步地，形成氧化膜层的厚度在60um～300um。本技术生产出来的产品氧化层更硬、更耐磨、附着力更强。附图说明图1是本技术较佳实施例的示意图；图2是本技术较佳实施例电机定子与转子的示意图；图3是本技术较佳实施例电机输出的波形图；图4是实施本技术的产品在显微镜下显示的产品剖面图；图5是实施本技术的产品在显微镜下显示的氧化层面图；图6是实施本技术的产品在显微镜下显示的氧化层面图；图7是实施本技术的产品水细化报告图；图8是实施本技术的产品水细化测试对比报告图。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步的描述。如图1所示，一种氧化铝纳米层的制作装置，包括电源、整流器、电解槽、冷却器，电源的出端连接至整流器的输入端，整流器输出端的正极通过导线连接至工件，整流器输出端的负极通过导线连接至铝板，工件和铝板放置在电解槽内并浸泡在电解液中。电源为发电机，发电机的发电线圈采用磁路开路设计，发电机的磁铁体的极性都是同一方向，发电线圈与磁铁体的数目是相同和对称的，发电机输出电能的波形为不对称波形；整流器，将发电机输出的交流电转化为直流电，以直流电作为电解电源；冷却器包括热交换器、循环泵，第二热交换器放置在电解槽处，第一热交换器安置在外部，第一热交换器与第二热交换器之间设有循环泵，循环泵让冷却液在两热交换器中冷热交换。如图1所示，电源发电机G所发出的电能是交流电，必需利用整流器C2转换成直流电，控制器监控电镀槽D的电流与电压输出。工件B作为正极会由导电的夹具锁好并放进电解液A里，而负极则需要用铝板。冷却机P的作用是与冷却器一起保持电解液A的温度于摄氏4至25之间。另外，第一热交换器H1和第二热交换器H2与循环泵P/p是一个冷却器。冷却机P会把清水W保持着额定温度，然后第一热交换器H1和第二热交换器H2会把清水W持续交替，维持着电镀槽D里的温度。冷却器是用来保障电镀槽D里的电解液A不受影响，就算第二热交换器H2有任何泄漏也只会是小量的清水。本实施例中，整流器C2为普通的桥式整流器。电源发电机定子上的发电线圈L的感生磁流路径设计成开路型，感生磁流路径变成多方向性，这令定子上的发电线圈L的感生电流的方向也成多路径化。转子上所有磁铁体极性都是同一极性方向，并且发电线圈与磁铁体的数目是需要相同和对称的，如图2所示；而发电机的输出AC波形是不对称的，是正负不对称的正弦波组合波，如图3所示。磁铁体的割切平面面积小于或等于发电线圈的圈芯面积，发电线圈的厚度小于磁铁体的直径。发电线圈至少设置二组以上，每组发电线圈绕成两个感应线区，两个感应线区之间相隔一个距离，该距离大于等于感应线区的宽度。本技术电源发电机的AC输出波形必定要正负不对称的正弦波组合波，如图3所示。其中主波增强金属氧化，小正弦波减少脱附时的放电影响。而现有的电机输出AC波形的正负波形是相同，分别是正负相差180度。形成的氧化铝膜层内分布小于30纳米的孔洞，氧化铝膜层表面满布网络纹结晶。生产出来的氧化膜层的厚度在60um～300um。如图4所示，本实施例中氧化膜层的厚度为180um。所述氧化膜层中分布的孔洞密度为20目/500nm*500nm～40目/500nm*500nm。本实施例中孔洞密度大约为30目/500nm*500nm。所述氧化膜层内小于30纳米的孔洞沿氧化膜层厚度方向延伸。在氧化膜层内设置小于30纳米的孔洞可使氧化膜层增加硬度、耐磨性、耐温性、耐蚀性。铝氧化层O布满纳米级的小洞，直径在15～25nm之间，洞的直径越小，功能越大，铝氧化层质量越高。铝氧化层的厚度在80um～180um对保护铝合金最好，这使得铝合金具有较好的钢性和较高的精细度。应用本技术制造出200um左右厚的氧化层，氧化层表面上布满小于30纳米的小孔和满布网络纹结晶,如图5、图6所示。图6的放大倍数高于图5的放大倍数。从图中可以看出，孔径小于20nm。应用本技术制造出的产品比传统的氧化层更硬、更耐磨、附着力更强。本技术制造出的产品还显出更强的特别功能，例如对液体有细化功能等。测试例是用本技术的氧化铝纳米层的制作方法制造的杯子，如图7所示，放入自来水一分钟后做的o-17磁共振水细化测试报告；测试报告结果如图8指出，自来水是80.58Hz而放入氧化铝纳米层的制作方法制造的杯子中的水细化到64.28Hz。采用本技术生产的产品氧化层比现有技术生产的产品氧化层更硬、更耐磨、附着力更强。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铝纳米层的制作装置，其特征在于：包括电源、整流器、电解槽、冷却器，电源的出端连接至整流器的输入端，整流器输出端的正极通过导线连接至工件，整流器输出端的负极通过导线连接至铝板，工件和铝板放置在电解槽内并浸泡在电解液中；电源为发电机，发电机的发电线圈采用磁路开路设计，发电机的磁铁体的极性都是同一方向，发电线圈与磁铁体的数目是相同和对称的，发电机输出电能的波形为不对称波形；整流器，将发电机输出的交流电转化为直流电，以直流电作为电解电源；冷却器包括热交换器、循环泵，第二热交换器放置在电解槽处，第一热交换器安置在外部，第一热交换器与第二热交换器之间设有循环泵，循环泵让冷却液在两热交换器中冷热交换。

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝纳米层的制作装置，其特征在于：包括电源、整流器、电解槽、冷却器，电源的出端连接至整流器的输入端，整流器输出端的正极通过导线连接至工件，整流器输出端的负极通过导线连接至铝板，工件和铝板放置在电解槽内并浸泡在电解液中；电源为发电机，发电机的发电线圈采用磁路开路设计，发电机的磁铁体的极性都是同一方向，发电线圈与磁铁体的数目是相同和对称的，发电机输出电能的波形为不对称波形；整流器，将发电机输出的交流电转化为直流电，以直流电作为电解电源；冷却器包括热交换器、循环泵，第二热交换器放置在电解槽处，第一热交换器安置在外部，第一热交换器与第二热交换器之间设有循环泵，循环泵让冷却液在两热交换器中冷热交换。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：康保良，
申请(专利权)人：深圳合一技术科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44