一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，其中微弧氧化所用电解液为Na

【技术实现步骤摘要】
一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺
本专利技术属于电解氧化
，具体涉及一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺。
技术介绍
钛合金以其耐蚀性和较低的密度和较小的热膨胀系数被广泛应用于光学仪器之上，特别是近年来，随着我国航空航天航海工业的发展，钛合金制造的高端光学仪器更是发展迅猛。但光学仪器内表面需制备一层吸光率极高的抗反射涂层。目前需用的手段有涂装/电泳哑光漆、黑色微弧氧化、黑色阳极氧化、等手段。但是，涂装/电泳哑光漆无法满足高精仪器对尺寸的严格要求，而黑色微弧氧化目前吸光率一直徘徊在75％左右，无法满足高吸光率的要求。黑色阳极氧化是前苏联的老工艺，虽然在添加剂、电参数、药物的比例等方面有调整变化，但是仍未脱离Cr6+氧化体系。除制作过程中环保性无法保障外，通过K2Cr2O7/(NH4)2SO4/Na2SO4体系形成的膜层耐磨性、硬度、附着力都比较差。所以有待开发一种不仅可以确保精确尺寸、而且有具有高吸收率的高硬耐磨氧化层才是满足此领域发展的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺。所述微弧氧化工艺包括以下步骤：步骤1：把面积为30×100m2的钛合金样片放入酸洗液中于室温下，清洗2-5min后用去离子水冲洗样品表面3次待用；步骤2：把步骤1获得的钛合金样片放入电解液中，于20-30℃、占空比15％的条件下，以电流密度为1.5-3.5A/dm2恒流微弧氧化，达到所需要的颜色后终止氧化，取出钛合金样片，用去离子水冲洗3分钟，最后用高压空气吹干表面待用；步骤3：把步骤2获得的钛合金样片放入封闭剂中在超声波下进行封闭3min，取出钛合金样片用去离子水冲洗3次，再用高压风吹干，即可得到高吸光率的钛合金微弧氧化产品。所述步骤1中酸洗液以水为溶剂，以NH4HF2和硝酸为溶质，其中NH4HF2浓度为10ml/L，溶质硝酸为质量分数为68％的硝酸溶液。所述步骤2中的电解液为Na3PO4、植酸、草酸钠、钴氰化钾、Na2CO3和Na6TeO6的水溶液，其中Na3PO4浓度为30-50g/L、植酸浓度为1-10ml/L、草酸钠浓度为75-200g/L、钴氰化钾浓度为3-5g/L、Na2CO3浓度为5-9g/L、Na6TeO6浓度为5-14g/L；所述步骤3中封闭剂为纳米石墨烯粉、KH-550、C2H5OH、硬膜防锈油和天那水的混合物，其中天那水为溶剂、纳米石墨烯粉浓度为10g/L、KH-550浓度为10ml/L、C2H5OH浓度为20ml/L、硬膜防锈油浓度为50ml/L。采用本专利技术的工艺方案，短时间内即可在钛合金表面获得黑色度高、色泽均匀且具有高光吸收率的氧化膜层。该膜层与基体结合良好，膜层致密度、耐磨性和硬度高，通过调节电解液浓度和相关电参数可得到不同黑色度的氧化膜层。因此，这种具有高光吸收率的钛合金表面氧化膜层，一定程度上扩大了钛合金的应用范围，且能满足实际应用的要求。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。实施例1一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，包括以下步骤：步骤1：把面积为30×100m2的钛合金样片放入酸洗液中于室温下，清洗2min后用去离子水冲洗样品表面3次待用；步骤2：把步骤1获得的钛合金样片放入电解液中，于20℃、占空比15％的条件下，以电流密度为1.5A/dm2恒流微弧氧化，达到所需要的颜色后终止氧化，取出钛合金样片，用去离子水冲洗3分钟，最后用高压空气吹干表面待用；步骤3：把步骤2获得的钛合金样片放入封闭剂中在超声波下进行封闭3min，取出钛合金样片用去离子水冲洗3次，再用高压风吹干，即可得到高吸光率的钛合金微弧氧化产品。所述步骤1中酸洗液以水为溶剂，以NH4HF2和硝酸为溶质，其中NH4HF2浓度为10ml/L，溶质硝酸为质量分数为68％的硝酸溶液。所述步骤2中的电解液为Na3PO4、植酸、草酸钠、钴氰化钾、Na2CO3和Na6TeO6的水溶液，其中Na3PO4浓度为30g/L、植酸浓度为1ml/L、草酸钠浓度为75g/L、钴氰化钾浓度为3g/L、Na2CO3浓度为5g/L、Na6TeO6浓度为5g/L；所述步骤3中封闭剂为纳米石墨烯粉、KH-550、C2H5OH、硬膜防锈油和天那水的混合物，其中天那水为溶剂、纳米石墨烯粉浓度为10g/L、KH-550浓度为10ml/L、C2H5OH浓度为20ml/L、硬膜防锈油浓度为50ml/L。实施例2一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，包括以下步骤：步骤1：把面积为30×100m2的钛合金样片放入酸洗液中于室温下，清洗3.5min后用去离子水冲洗样品表面3次待用；步骤2：把步骤1获得的钛合金样片放入电解液中，于25℃、占空比15％的条件下，以电流密度为2.5A/dm2恒流微弧氧化，达到所需要的颜色后终止氧化，取出钛合金样片，用去离子水冲洗3分钟，最后用高压空气吹干表面待用；步骤3：把步骤2获得的钛合金样片放入封闭剂中在超声波下进行封闭3min，取出钛合金样片用去离子水冲洗3次，再用高压风吹干，即可得到高吸光率的钛合金微弧氧化产品。所述步骤1中酸洗液以水为溶剂，以NH4HF2和硝酸为溶质，其中NH4HF2浓度为10ml/L，溶质硝酸为质量分数为68％的硝酸溶液。所述步骤2中的电解液为Na3PO4、植酸、草酸钠、钴氰化钾、Na2CO3和Na6TeO6的水溶液，其中Na3PO4浓度为40g/L、植酸浓度为5ml/L、草酸钠浓度为135g/L、钴氰化钾浓度为4g/L、Na2CO3浓度为7g/L、Na6TeO6浓度为9g/L；所述步骤3中封闭剂为纳米石墨烯粉、KH-550、C2H5OH、硬膜防锈油和天那水的混合物，其中天那水为溶剂、纳米石墨烯粉浓度为10g/L、KH-550浓度为10ml/L、C2H5OH浓度为20ml/L、硬膜防锈油浓度为50ml/L。实施例3本专利技术提供的一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺包括以下步骤：步骤1：把面积为30×100m2的钛合金样片放入酸洗液中于室温下，清洗5min后用去离子水冲洗样品表面3次待用；步骤2：把步骤1获得的钛合金样片放入电解液中，于30℃、占空比15％的条件下，以电流密度为3.5A/dm2恒流微弧氧化，达到所需要的颜色后终止氧化，取出钛合金样片，用去离子水冲洗3分钟，最后用高压空气吹干表面待用；步骤3：把步骤2获得的钛合金样片放入封闭剂中在超声波下进行封闭3min，取出钛合金样片用去离子水冲洗3次，再用高压风吹干，即可得到高吸光率的钛合金微弧氧化产品。所述步骤1中酸洗液以水为溶剂，以NH4HF2和硝酸为溶质，其中NH4HF2浓度为10ml/L，溶质硝酸为质量分数为68％的硝酸溶液。所述步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，其特征在于，包括酸洗、微弧氧化和封闭步骤，其中微弧氧化所用电解液为Na

【技术特征摘要】
1.一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，其特征在于，包括酸洗、微弧氧化和封闭步骤，其中微弧氧化所用电解液为Na3PO4、植酸、草酸钠、钴氰化钾、Na2CO3和Na6TeO6的水溶液，且Na3PO4浓度为30-50g/L、植酸浓度为1-10ml/L、草酸钠浓度为75-200g/L、钴氰化钾浓度为3-5g/L、Na2CO3浓度为5-9g/L、Na6TeO6浓度为5-14g/L。


2.根据权利要求1所述的一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，其特征在于，所述微弧氧化工艺酸洗步骤所用的酸洗液以水为溶剂，以NH4HF2和硝酸为溶质，其中NH4HF2浓度为10ml/L，溶质硝酸为质量分数为68％的硝酸溶液。


3.根据权利要求1所述的一种具有高吸光率的钛合金微弧氧化工艺，其特征在于，所述封闭步骤所用的封闭剂为纳米石墨烯粉、KH-550、C2H5OH、硬膜防锈油和天那水的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张邦清，赵李斌，付国龙，赵灏琳，程李靖，张纬栋，
申请(专利权)人：深圳市钧诚精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44