一种基于微弧氧化和激光重熔的致密性增强型陶瓷膜层的制备方法技术

一种基于微弧氧化和激光重熔的致密性增强型陶瓷膜层的制备方法，它涉及一种在镁、铝、钛等轻金属及其合金表面制备致密性增强型陶瓷膜层的方法。本发明专利技术是要解决微弧氧化表面处理技术在铝、镁、钛等轻金属及其合金表面制备陶瓷膜层时不能同时具备低能耗和膜层高性能的问题。方法：一、基体材料的预处理；二、配制工作液；三、微弧氧化处理；四、激光重熔处理MAO膜层；即得具有致密性增强型陶瓷膜层的样件。本发明专利技术制备的膜层与基体结合力好、组织致密、孔隙率低、硬度高且防腐和耐磨性能好；孔隙率可降至3%以下，硬度值可提高至未经激光重熔处理的原MAO膜层的两倍。本发明专利技术可用于在镁、铝、钛等轻金属及其合金表面制备致密性增强型陶瓷膜层。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于微弧氧化和激光重熔的致密性增强型陶瓷膜层的制备方法，其特征在于基于微弧氧化和激光重熔的致密性增强型陶瓷膜层的制备方法是按以下步骤进行的：一、基体材料的预处理：选择300#砂纸～2000#砂纸中的两种或者其中两种以上型号砂纸对基体材料进行逐级打磨，再将打磨后的基体材料水洗3min～5min，再用浓度为20g/L～100g/L的NaOH溶液碱洗5min～10min，将碱洗后的基体材料放入丙酮或无水乙醇中，经频率为24KHz～40KHz的超声波清洗1min～3min，最后在去离子水中清洗2min～5min后，风干或晾干，得到预处理后的基体材料；二、配制工作液：将主成膜剂、pH值调节剂、稳定剂、着色剂和着色均匀剂加入到去离子水中，搅拌至完全溶解，得到pH为8～10的工作液；其中所述工作液中主成膜剂的浓度为5g/L～100g/L，所述工作液中稳定剂的浓度为1g/L～10g/L，所述工作液中着色剂的浓度为3g/L～15g/L，所述工作液中着色均匀剂的浓度为1g/L～5g/L；三、微弧氧化处理：将步骤一预处理后的基体材料置于步骤二配制的工作液中，以步骤一预处理后的基体材料为正极，工作液槽体作为负极，采用恒流方式或恒压方式处理20min～60min，处理过程中保持工作液温度为30℃～50℃，得到膜层厚度在10μm以上的工件，然后将工件在去离子水中进行清洗3min～10min，最后置于无水乙醇中，经频率为24KHz～40KHz的超声波清洗5min～10min后，自然晾干或者在温度为30℃～50℃的条件下干燥5min～30min，即得到微弧氧化处理后的样件；四、激光重熔处理MAO膜层：将步骤三制备的微弧氧化处理后的样件装卡至激光机床工作台上，用Nd:YAG激光器或CO2激光器产生的高能激光束对微弧氧化处理的样件进行表面重熔处理，激光束扫描路径为单层路径扫描方式、网格循环方式或螺旋线循环方式，设置光斑能量密度为50J/mm2～400J/mm2，得到激光重熔后的样件，然后对激光重熔后的样件的膜层进行抛光或打磨处理，即得到具有致密性增强型陶瓷膜层的样件。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：狄士春，喻杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：