【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属表面处理，具体涉及一种铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法。
技术介绍
1、铝合金具有密度低、传热性优良等特点，被广泛应用在工业中。但是铝极易被腐蚀氧化，在空气中会形成一层天然氧化铝钝化层，该钝化层厚度和耐磨性不高，在长期使用过程中易磨损脱落，这极大影响了铝合金工件的工作寿命。
2、微弧氧化技术(mao)，又称等离子体电解氧化(peo)。该技术被广泛用在铝、镁、钛等金属及其合金镀膜工艺上，具有预处理要求低、工艺简单，对环境污染小等特点。微弧氧化技术制备的涂层由于优异的稳定性、耐蚀耐磨等性能，被广泛应用于人体骨骼、导弹、无人机、轮船、航空航天等领域。但是由于微弧氧化技术本身的放电特性，制备出的涂层必然存在大量的微缺陷。因此，在传统的微弧氧化技术基础上，探究如何降低微弧氧化涂层微缺陷进一步增强涂层耐蚀耐磨等性能是现在研究的热点。
3、在微弧氧化涂层中掺杂微纳米颗粒制备复合涂层以提高涂层质量成为目前有效的方法。但是，由于掺杂的微纳米颗粒多为sio2、mos2等陶瓷材料，这些颗粒以稳定的相被惰性掺入涂层中，在修复涂层缺陷的同时也极大影响了微弧氧化涂层在生长过程中的烧结状态。这些颗粒破坏了微弧氧化涂层的完整状态，极易造成涂层粗糙度增大、致密性降低等问题，使涂层耐蚀性等性能提升有限甚至降低涂层性能。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种基于铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法。排除在微弧氧化涂层着色领域已经应用的铁盐、铜盐，分别
2、为实现本专利技术目的，本专利技术提供一种基于铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，包括以下步骤：
3、s1、对铝合金表面打磨、冲洗处理，将预处理后的铝合金置于室温下干燥；
4、s2、用去离子水配制电解液，电解液组分包括六偏磷酸钠和一定浓度硫酸锌。为保证电解质充分溶解，对电解液进行机械搅拌10min～50min；
5、s3、将s1处理的铝合金在s2的电解液体系中进行微弧氧化处理得到掺zn2+微弧氧化陶瓷复合涂层。
6、本专利技术中，zn2+的掺杂改变微弧氧化涂层的击穿放电效应以及涂层的晶格生长，涂层具有更高的致密性及更低的缺陷度。
7、进一步，s1中，所述打磨步骤采用180#～5000#的sic砂纸进行逐级打磨。
8、进一步，s1中，所述冲洗预处理采用去离子水冲洗；
9、进一步，s2中，所述六偏磷酸钠浓度为10g/l～50g/l。
10、进一步，s2中，所述的硫酸锌浓度为0.5g/l～30g/l。
11、进一步，s2中，所述机械搅拌的转速为500rad/min～1500rad/min。
12、进一步，s3中，电解液中转子的转速为50rad/min～250rad/min，电解液温度保持在30℃～65℃。
13、进一步，s3中，所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述微弧氧化处理得到掺杂zn2+复合涂层的过程中，采用恒流模式，正向输出电流密度为10ma/dm2～150ma/dm2，氧化时间为5min～30min，频率为50hz～500hz，正向占空比为5％～50％。
14、进一步，s3中，所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述微弧氧化处理后得到的复合涂层厚度为10μm～50μm。
15、本专利技术相较于现有技术具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术所用的锌离子提高溶液电导率并且降低涂层表面电阻，使微弧氧化过程放电更均匀，减少大火花和放电集中，降低涂层缺陷度；
17、(2)本专利技术所用的锌离子可以形成新的zn3al94o144化合物，规避微纳米颗粒等体积过大对涂层造成的影响，从更微观的结构角度改善涂层晶体结构，提高涂层致密性；
18、(3)本专利技术提供的一种在铝合金表面制备掺zn2+的强耐蚀性微弧氧化陶瓷复合涂层的方法，制备的涂层有优异的耐蚀性，且该方法操作简单、可控性强，具有优异的工业实用化特点。
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1.一种在铝合金表面制备掺Zn2+的强耐蚀性微弧氧化陶瓷复合涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述打磨步骤采用180#～5000#的SiC砂纸进行逐级打磨。
3.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述冲洗预处理采用去离子水冲洗。
4.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述六偏磷酸钠浓度为10g/L～50g/L。
5.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述的硫酸锌浓度为0.5g/L～30g/L。
6.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述机械搅拌的转速为500rad/min～1500rad/min。
7.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述机械搅拌的时间为10min～50min。
8.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧
9.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述微弧氧化处理得到掺杂Zn2+复合涂层的过程中，采用恒流模式，正向输出电流密度为10mA/dm2～150mA/dm2，氧化时间为5min～30min，频率为50Hz～500Hz，正向占空比为5％～50％。
10.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述微弧氧化处理后得到的复合涂层厚度为5μm～30μm。
...【技术特征摘要】
1.一种在铝合金表面制备掺zn2+的强耐蚀性微弧氧化陶瓷复合涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述打磨步骤采用180#～5000#的sic砂纸进行逐级打磨。
3.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述冲洗预处理采用去离子水冲洗。
4.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述六偏磷酸钠浓度为10g/l～50g/l。
5.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述的硫酸锌浓度为0.5g/l～30g/l。
6.根据权利要求1所述的铝合金表面微弧氧化陶瓷复合涂层及制备方法，其特征在于，所述机械搅拌的转速为500rad/min～150...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖舒，高一雄，范舒瑜，叶子硕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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