一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法，包括：配制添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液；将铝合金基体和所述添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液放入微弧氧化设备中，并恒压控制在500V进行微弧氧化反应10分钟，从而在所述铝合金基体表面制备出耐蚀微弧氧化SiC复合涂层。本发明专利技术制得的耐蚀微弧氧化复合涂层孔隙率明显降低，后续无需对涂层进行封孔处理，而且涂层整体电化学阻抗高、出现局部破坏后腐蚀扩展速度慢，从而能够解决铝合金作电池箱体易腐蚀的问题，极大增强了铝合金的耐腐蚀能力，涂层厚度更均匀、致密性更好、涂层与铝合金基体结合更好。基体结合更好。

【技术实现步骤摘要】
一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金表面处理
，尤其涉及一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]6系铝合金具有良好的力学性能、优异的焊接性能和较高的比强度；6系铝合金的镁、硅合金特性多，使其加工性能极佳，具有优良的电镀性、高韧性、加工后不变形；6系铝合金的材料致密无缺陷、易于抛光、容易上色膜、氧化效果极佳。
[0003]电动汽车企业为了车体减重、降低能耗，通常选用铝合金作为电池箱材料，在保证刚度的前提下采用该类材质能减轻箱体40～50％的质量。近年来采用6系铝合金(例如：6061铝合金)作为新能源汽车电池托盘或箱体材料呈现出主流趋势。但随之产生的问题是铝合金电池箱体裸露在外或直接成为汽车底盘的一部分，无法避免铝合金接触到对其具有腐蚀作用的物质，并且部分电动汽车厂商为了达到电池良好散热目的，一般不会在电池箱体底部加装防护罩，因此这类铝合金电池箱体仍然面临腐蚀失效的风险。
[0004]微弧氧化工艺可在金属材料表面上原位生成连续、致密的陶瓷氧化膜，这种氧化膜与金属基体结合强度高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击性和电绝缘性等特性，较为适用于铝合金等阀金属的涂层改性。这种微弧氧化工艺易于操作且环保，而从涂层质量来看，微弧氧化工艺制备的涂层均匀、致密、结合力较好，因此与其他涂层改性方法相比，微弧氧化工艺具有极大的优越性。在现有技术中，铝合金表面经微弧氧化工艺制得的陶瓷涂层，孔隙率比较高，后续还需要对涂层进行封孔处理，以减少并缩小涂层表面的微孔，才能使涂层具有较好的耐腐蚀性能。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供了一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本专利技术所制得的耐蚀微弧氧化复合涂层孔隙率明显降低，后续无需对涂层进行封孔处理，而且涂层整体电化学阻抗高、出现局部破坏后腐蚀扩展速度慢，从而能够解决铝合金作电池箱体易腐蚀的问题，极大增强了铝合金的耐腐蚀能力，涂层厚度更均匀、致密性更好、涂层与铝合金基体结合更好。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1、在配制微弧氧化电解液过程中加入纳米碳化硅粉末，从而制得添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液；
[0010]步骤2、将铝合金基体和所述添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液放入微弧氧化设备中，并恒压控制在500V进行微弧氧化反应10～15分钟，从而在所述铝合金基体表面制备出耐蚀微弧氧化SiC复合涂层。
[0011]优选地，所述的在配制微弧氧化电解液过程中加入纳米碳化硅粉末包括：按照每升水使用2g氢氧化钠、10g硅酸钠、15g六偏磷酸钠、3g纳米碳化硅粉末的比例，将氢氧化钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、纳米碳化硅粉末加入到水中，并混合均匀，从而制得添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液。
[0012]优选地，所述铝合金基体在进行微弧氧化前先进行预处理；所述预处理包括：对所述铝合金基体的表面进行打磨，然后进行超声清洗，再浸入无水乙醇中密封，即完成预处理。
[0013]优选地，所述铝合金基体为6系铝合金，牌号为6061。
[0014]一种耐蚀微弧氧化SiC复合涂层，采用上述耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法制备而成。
[0015]一种铝合金零部件，所述铝合金零部件表面制备有上述耐蚀微弧氧化SiC复合涂层。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法向微弧氧化电解液中添加了纳米碳化硅颗粒，并且在微弧氧化过程中采用了特殊的升降电压方式和恒压控制操作方式，从而使制得的耐蚀微弧氧化SiC复合涂层孔隙率明显降低，后续无需再对涂层进行封孔操作，而且涂层整体电化学阻抗高、出现局部破坏后腐蚀扩展速度慢，从而能够解决铝合金作电池箱体易腐蚀的问题，极大增强了铝合金的耐腐蚀能力，提高了铝合金作为电动汽车电池箱体材料的耐蚀性，涂层厚度更均匀、致密性更好、涂层与铝合金基体结合更好。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]图1为铝合金基体与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的宏观形貌图。
[0019]图2为本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的涂层厚度示意图及截面EDS线扫元素示意图。
[0020]图3为现有技术中未添加SiC的单一微弧氧化涂层与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的微观形貌图。
[0021]图4为现有技术中未添加SiC的单一微弧氧化涂层与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的XRD物相组成图。
[0022]图5为铝合金基体、现有技术中未添加SiC的单一微弧氧化涂层与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的阻抗模值对比图。
[0023]图6为铝合金基体、现有技术中未添加SiC的单一微弧氧化涂层与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的腐蚀电流密度对比图。
[0024]图7为现有技术中未添加SiC的单一微弧氧化涂层与本专利技术实施例1制得的微弧氧化SiC复合涂层的局部阻抗图。
具体实施方式
[0025]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0026]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0027]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0028]当浓度、温度、压力、尺寸或者其它参数以数值范围形式表示时，该数值范围应被理解为具体公开了该数值范围内任何上限值、下限值、优选值的配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被明确记载；例如，如果记载了数值范围“2～8”时，那么该数值范围应被解释为包括“2～7”、“2～6”、“5～7”、“3～4和6～7”、“3～5和7”、“2和5～7”等范围。除另有说明外，本文中记载的数值范围既包括其端值也包括在该数值范围内的所有整数和分数。
[0029]下面对本专利技术所提供的耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法进行详细描述。本专利技术实施例中未作详细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在配制微弧氧化电解液过程中加入纳米碳化硅粉末，从而制得添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液；步骤2、将铝合金基体和所述添加纳米碳化硅的微弧氧化电解液放入微弧氧化设备中，并恒压控制在500V进行微弧氧化反应10～15分钟，从而在所述铝合金基体表面制备出耐蚀微弧氧化SiC复合涂层。2.根据权利要求1所述的耐蚀微弧氧化复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的在配制微弧氧化电解液过程中加入纳米碳化硅粉末包括：按照每升水使用2g氢氧化钠、10g硅酸钠、15g六偏磷酸钠、3g纳米碳化硅粉末的比例，将氢氧化钠、硅酸钠、六偏磷酸钠、纳米碳化硅粉末加入到水中，并混合均...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，刘乙达，杨晓宇，戴婷，顾艳红，王磊，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：