用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液，它是由下述濃度的組分組成：1～30g/L的Na2SiO3，0.5～10g/L的NaOH，0.1～5g/L的Na2WO4，1～20g/L的Na2Al2O4，0.05～2.0g/L的La(NO3)3·6H2O，0.5～10g/L的C10H14N2O8Na2·2H2O，其余為去離子水。本發(fā)明通過大量試驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)在常規(guī)微弧氧化電解液基礎(chǔ)上增加鋁酸鈉和六水合硝酸鑭能夠進(jìn)一步降低微弧氧化電源電壓和電源功率的，也即能夠在更低的電源電壓（400V以下）以及更低的電源功率（120kW以下）的情況下氧化得到顯微硬度在2000HV以上的氧化陶瓷層。
【專利說明】
用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金表面陶瓷氧化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于7075鋁合金激光耦 合微等離子體弧氧化的電解液。
【背景技術(shù)】
[0002] 7系鋁合金是一種常用的合金，包含有鋅和鎂，比較常見的7系鋁合金中強(qiáng)度最好 的就是7075合金，7075鋁合金具有良好的機(jī)械性及陽極反應(yīng)，廣泛用于航空航天、模具加 工、機(jī)械設(shè)備、工裝夾具等領(lǐng)域，特別用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng) 的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)體。但是7075鋁合金無法進(jìn)行焊接，而且它的抗腐蝕性相當(dāng)差，有應(yīng)力腐蝕開 裂傾向，需經(jīng)包鋁或其他保護(hù)處理使用。對(duì)7075鋁合金進(jìn)行表面處理，使其不但重量輕、強(qiáng) 度高，而且具有良好的耐腐蝕性，具有現(xiàn)實(shí)意義和工業(yè)價(jià)值。
[0003] 激光耦合微等離子體弧氧化是一種新型的鋁合金表面陶瓷氧化方法，可以進(jìn)行大 面積的鋁合金表面陶瓷氧化，使鋁合金表面耐磨性和耐腐蝕性大大提高。
[0004] 中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103103593A公開的鋁、鎂、鈦或其合金的表面陶瓷氧化方法即為 激光耦合微等離子體弧氧化。該文獻(xiàn)采用的電解液為常規(guī)微等離子體弧氧化所用的電解 液，其組成為:8g/L硅酸鈉、2g/L氫氧化鈉、lg/L鎢酸鈉、2g/L乙二胺四乙酸二鈉以及水。由 于激光能量的引入，使得激光耦合微等離子體弧氧化能夠在500V左右的電源電壓以及 150KW左右的電源功率的情況下獲得2000HV以上的陶瓷層硬度，明顯低于常規(guī)微弧氧化 700V以上的電源電壓以及幾百千瓦的電源功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠進(jìn)一步降低微弧氧化電源電壓和 電源功率的用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的的技術(shù)方案是:一種用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧 氧化的電解液，它是由下述濃度的組分組成：1~30g/L的硅酸鈉 Na2Si〇3，0.5~10g/L的氫氧 化鈉 Na0H，0.1~5g/L的鎢酸鈉 Na2W〇4，l~20g/L的鋁酸鈉 Na2Al2〇4,〇.〇5~2.0g/L的六水合 硝酸鑭La(N03)3 · 6Η2〇,0·5~10g/L的乙二胺四乙酸二鈉&.4他〇8似2 · 2出0,其余為去離子 水。
[0007] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，上述電解液由下述濃度的組分組成:5~15g/L的硅酸鈉 Na2Si03， 1~5g/L的氫氧化鈉 Na0H，0.5~2.5g/L的鎢酸鈉 Na2W〇4,5~10g/L的鋁酸鈉 Na2Al2〇4,〇.l~ l.〇g/L的六水合硝酸鑭La(N03)3 · 6Η2〇，1~5g/L的乙二胺四乙酸二鈉 CKjHwNsOsNa〗· 2出0， 其余為去離子水。
[0008] 作為更進(jìn)一步優(yōu)選，上述電解液由下述濃度的組分組成：10~12g/L的硅酸鈉 Na2Si03,3~4g/L的氫氧化鈉 Na0H，1.0~1.5g/L的鎢酸鈉 Na2W〇4,6~7g/L的鋁酸鈉 恥2厶12〇4,〇.3~0.58/1的六水合硝酸鑭1^(腸3)3.6!12〇,2~38/^的乙二胺四乙酸二鈉 Ci〇Hi4N2〇8Na2 · 2H2〇,其余為去尚子水。
[0009] 本發(fā)明具有的積極效果:本發(fā)明通過大量試驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)在常規(guī)微弧氧化電解液基 礎(chǔ)上增加鋁酸鈉和六水合硝酸鑭能夠進(jìn)一步降低微弧氧化電源電壓和電源功率的，也即本 發(fā)明的電解液能夠在更低的電源電壓(400V以下）以及更低的電源功率（120kW以下）的情況 下氧化得到顯微硬度在2000HV以上的氧化陶瓷層。
【具體實(shí)施方式】
[0010] (實(shí)施例1) 本實(shí)施例的電解液組成如下：12g的硅酸鈉 Na2Si〇3,4g的氫氧化鈉 NaOH，1.2g的鎢酸鈉 Na2W〇4,6·5g的鋁酸鈉 Na2Al2〇4,0·4g的六水合硝酸鑭La(N03)3 · 6H20,2·5g的乙二胺四乙酸 二納CioHi4N2〇8Na2 · 2H2〇,去尚子水補(bǔ)足至1L。
[0011] (實(shí)施例2~實(shí)施例5) 各實(shí)施例的電解液與實(shí)施例1基本相同，不同之處見表1。
[0012] 表1
[0013](對(duì)比例1~對(duì)比例2)
各對(duì)比例的電解液與實(shí)施例1基本相同，不同之處見表2。
[0014] 表2
[0015] (應(yīng)用例） 分別將實(shí)施例1~3的電解液以及對(duì)比例1~2的電解液用于7075鋁合金激光耦合微等 離子體弧氧化中，具體工藝參數(shù)與中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103103593A基本相同，不同之處見表3。 [0016]對(duì)激光耦合微等離子體弧氧化后的7075鋁合金表面陶瓷層顯微硬度進(jìn)行測(cè)試，結(jié) 果仍見表3。
[0017]表3

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液，其特征在于由下述濃度 的組分組成：1~30g/L的Na 2Si03,0.5~10g/L的Na0H，0.1~5g/L的Na2W〇4，l~20g/L的 Na2Al2〇4,0.05~2.0g/L的La(N03)3 · 6Η20,0·5~10g/L的Ci〇Hi4N2〇8Na2 · 2H20,其余為去離子 水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液，其特 征在于由下述濃度的組分組成：5~15g/L的Na2Si〇3，1~5g/L的Na0H，0.5~2.5g/L的 Na2W〇4,5~lOg/Ι的Na2Al2〇4,0.1~1.0g/L的La(N0 3)3 · 6H20，1~5g/L的Ci〇Hi4N2〇8Na2 · 2H20，其余為去離子水。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于7075鋁合金激光耦合微等離子體弧氧化的電解液，其特 征在于由下述濃度的組分組成：10~12g/L的Na2Si〇3，3~4g/L的NaOH，1.0~1.5g/L的 Na2W〇4,6~7g/L的Na2Al2〇4,0.3~0.5g/L的La(N0 3)3 · 6H20,2~3g/L的Ci〇Hi4N2〇8Na2 · 2H20， 其余為去離子水。
【文檔編號(hào)】C25D11/06GK105839163SQ201610347251
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月24日
【發(fā)明人】王輝, 左健民
【申請(qǐng)人】江蘇理工學(xué)院