的鈦合金電解液及其電解工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種添加Sc(so4)2的鈦合金電解液及其電解工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鈦合金是有色金屬中用途較廣的輕金屬之一，它具有密度小、重量輕、比強(qiáng)度高、 導(dǎo)電與導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)。鈦合金的使用量正在日益增加，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。但由 于鈦合金的化學(xué)性質(zhì)活潑，在使用中極易被腐蝕，因此對(duì)其表面處理相當(dāng)重要，長(zhǎng)期以來， 人們從化學(xué)及電化學(xué)等方面對(duì)鈦合金表面進(jìn)行表面處理研究。其中，微弧氧化技術(shù)因操作 工藝簡(jiǎn)單、無污染等特點(diǎn)，能使鈦合金膜層具有耐磨、耐蝕、耐高溫等優(yōu)異的特點(diǎn)，還可以根 據(jù)不同的要求，制備出具有裝飾、磁電屏蔽、電絕緣等功能性膜層，因此該技術(shù)已成為國(guó)際 材料研究的熱點(diǎn)之一，正日益受到人們的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：一種一種添加Sc(S04)2的鈦合金電解液及其電解工 藝，以在鈦合金表面增加微弧氧化膜層，從而提高合金的性能。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種添加Sc(S04)2的鈦合金電解液，在硅酸鹽電解液體系 中加入 0?l-0.3g/L的Sc(S04)2。
[0005] -種添加Sc(S04) 2的鈦合金電解液的電解工藝，采用ZL205A1鋁合金為基體材料， 采用雙脈沖微弧氧化設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電壓600V，時(shí)間60分鐘，頻率400Hz，占空比30%， 實(shí)驗(yàn)過程中，保持溶液溫度在35°C左右，同時(shí)把磨好的鈦合金與設(shè)備串聯(lián)起來。
[0006] 本發(fā)明的有益效果：添加劑Sc(S04)2能使微弧氧化膜層的性能變好。可以提高膜 層的厚度與硬度，同時(shí)提高耐磨性與耐腐蝕性，并能減小微弧氧化陶瓷膜層表面的孔隙，使 表面致密且平滑。
【附圖說明】
[0007] 圖1為不同濃度Sc(S04)2對(duì)膜層厚度的影響； 圖2為Sc(S04) 2濃度對(duì)膜層硬度的影響； 圖3為膜層表面的SEM形貌，a:未添加Sc(S04)2的樣品，c:為添加Sc(S04)2的樣品。【具體實(shí)施方式】
[0008] 在硅酸鹽電解液體系中加入0? 1-0. 3g/L的Sc(S04)2，采用ZL205A1鋁合金為基 體材料，采用雙脈沖微弧氧化設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電壓600V，時(shí)間60分鐘，頻率400Hz，占空 比30%，實(shí)驗(yàn)過程中，保持溶液溫度在35°C左右，同時(shí)把磨好的鈦合金與設(shè)備串聯(lián)起來。 [0009] 用膜層測(cè)厚儀、硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等測(cè)量其硬度厚度、耐磨耐蝕等綜合力學(xué) 性能，用X射線衍射儀（XRD)、掃描電子顯微鏡（SEM)、能譜儀（EDS)等分析微弧氧化膜層物 相、微觀形貌和成分，綜合分析膜層組織和性能，找出Sc (S04)2最佳含量。
[0010] 從圖1中可以看出，在本實(shí)驗(yàn)條件下，添加Sc(S04)2所形成的微弧氧化膜層的厚度 變化均為隨著Sc(S04)2濃度的增加先增后減。其中添加Sc(S04)2濃度為0. 2g/L時(shí)所獲得 的陶瓷膜層的厚度最大，62i!m。與未添加添加劑的試樣相比，膜層厚度提高。
[0011] 由圖2可知，Sc(S04)2的質(zhì)量濃度的增加，微弧氧化所形成的的陶瓷層硬度均為 先增大后減小。當(dāng)Sc(S04)2的質(zhì)量濃度為0. 2g/L時(shí)，其硬度達(dá)到最大為580HV。
[0012] 從圖3中可以看出，在沒有添加劑的情況下，膜層存在有微裂紋、孔隙較大等缺 陷，而加入了稀土元素添加劑后，試樣膜層表面孔洞的尺寸和周圍沉積物顆粒尺寸有所增 長(zhǎng)，氣孔的數(shù)量有所減少，可見膜層質(zhì)量也有所改善。
[0013] 表1添加Sc(S04) 2時(shí)膜層摩擦磨損數(shù)據(jù)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種添加 Sc(SO4)2的鈦合金電解液，其特征在于：在硅酸鹽電解液體系中加入 0· 1-0. 3g/L 的 Sc(S04)2。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種添加 Sc(SO4)2的鈦合金電解液的電解工藝，其特征在于： 采用ZL205A1鋁合金為基體材料，采用雙脈沖微弧氧化設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電壓600V，時(shí)間 60分鐘，頻率400Hz，占空比30%，實(shí)驗(yàn)過程中，保持溶液溫度在35°C左右，同時(shí)把磨好的鈦 合金與設(shè)備串聯(lián)起來。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種添加Sc(SO4)2的鈦合金電解液，其特征在于：在硅酸鹽電解液體系中加入0.1-0.3g/L的Sc(SO4)2。采用ZL205Al鋁合金為基體材料，采用雙脈沖微弧氧化設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電壓600V，時(shí)間60分鐘，頻率400Hz，占空比30%，實(shí)驗(yàn)過程中，保持溶液溫度在35℃左右，同時(shí)把磨好的鈦合金與設(shè)備串聯(lián)起來。
【IPC分類】C25D11-26
【公開號(hào)】CN104651906
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410273699
【發(fā)明人】周萌
【申請(qǐng)人】周萌
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日