一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，屬于表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法由接觸法前處理、接觸法陽極氧化和封閉三個步驟構(gòu)成。帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨按步驟浸泡前處理液及陽極氧化電解液后作為陰極，需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動。該方法解決了大型部件、成型產(chǎn)品局部的陽極氧化以及破損陽極氧化膜的修復(fù)時，采用現(xiàn)有的陽極氧化工藝及方法均難以實現(xiàn)的問題。
【專利說明】一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，主要涉及一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法。
【背景技術(shù)】
[0002]陽極氧化電解著色技術(shù)最初起源于歐洲，主要應(yīng)用于鋁合金，由于該工藝操作簡便、工藝簡單、成本低廉，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、造船、機械、建筑和日常生活等多方面。
[0003]陽極氧花法是用鋁、鈦等準(zhǔn)備表面處理的金屬作陽極，用不銹鋼等陰極，以水溶液、非水溶液或熔鹽作電解液；以電化學(xué)方式使陽極上生成氧，并與陽極表面進行反應(yīng)形成氧化膜的著色法，因而也成為電解氧化著色法。
[0004]在實際應(yīng)用中，通過電解著色可以自由地獲得各種色彩，使鋁、鈦合金不僅具有耐摩擦、耐腐蝕等性能而且起到美觀裝飾等作用，具有良好的經(jīng)濟效益，大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中。
[0005]近幾年，陽極氧化技術(shù)已經(jīng)取得了許多成就，例如，一些可以使鋁陽極氧化速度加快的新措施，可使陽極氧化速度提高2-3倍。常溫下陽極氧化的新技術(shù)，解決了耗費大量能量的降溫要求。采用脈沖陽極氧化新工藝，可使氧化膜質(zhì)量大大提高。然而，對于大型部件、 成型產(chǎn)品局部的陽極氧化以及破損陽極氧化膜的修復(fù)時，采用目前的陽極氧化工藝及方法均難以實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:
本發(fā)明針對大型部件、成型產(chǎn)品局部的陽極氧化以及破損陽極氧化膜的修復(fù)時，采用現(xiàn)有的陽極氧化工藝及方法均難以實現(xiàn)的問題。提供一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，有效解決地上述問題。
[0007]技術(shù)方案為:
一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，該方法由接觸法前處理、接觸法陽極氧化和封閉三個步驟構(gòu)成。
[0008]1、前處理:
(1)鈦合金表面除氧化物后水沖洗；
(2)鈦合金采用的除油液配方為任一可進行鈦合金電化學(xué)除油的溶液。
[0009](3)鈦合金采用的除油液除油的方法為:常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極， 使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗。
[0010](4)鈦合金采用的活化液配方為:65%硝酸180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L，溶劑為蒸餾水。
[0011](5)鈦合金采用的活化液活化的方法為:常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極， 使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f 3min，然后水沖洗。
[0012]2、接觸陽極氧化:
(I)鈦合金采用的陽極氧化電解液可選用下述配方的任意一個，采用交流電源:
配方①85%磷酸7ml/L，98%硫酸14ml/L，陽極氧化電壓1(T50V。陽極電解液配制方法為:將85%憐酸7ml, 98%硫酸14ml,分別加入蒸懼水中，并用蒸懼水稀釋至1L。
[0013]配方②氫氧化鈉3g/L，氟化鈉4.2 g/L，陽極氧化電壓1(T60V。陽極電解液配制方法為^fNaOH 3g、NaF 4.2 g分別溶于蒸餾水中后混合，混合后溶液用蒸餾水稀釋至1L。
[0014]配方③草酸60 g/L，陽極氧化電壓1(T60V。陽極電解液配制方法為:將草酸60 g 溶于蒸餾水中，并用蒸餾水稀釋至1L。
[0015]配方④酒石酸50g/L, 85%磷酸15ml/L, 30%雙氧水10ml/L,陽極氧化電壓10~60V。 陽極電解液配制方法為:將85%磷酸15ml、30%雙氧水IOml加入到用蒸懼水溶好的含50g 酒石酸溶液中，混合后溶液用蒸餾水稀釋至1L。
[0016](2)鈦合金采用的接觸陽極氧化方法為為:常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min，然后水沖洗。
[0017]3、封閉:
接觸陽極氧化之后水沖洗后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干即可達到封閉作用。
[0018]優(yōu)點效果:該方法解決了大型部件、成型產(chǎn)品局部的陽極氧化以及破損陽極氧化膜的修復(fù)時，采用現(xiàn)有的陽極氧化工藝及方法均難以實現(xiàn)的問題。
[0019]【具體實施方式】:
一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，該方法由接觸法前處理、接觸法陽極氧化和封閉三個步驟構(gòu)成。
[0020]下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)描述，本發(fā)明并不局限于下述的具體實施例，在本發(fā)明權(quán)利要求所保護的電壓范圍情況下，還可以作出多種形式的具體變換， 這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0021]實驗例1:
一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，首先進行接觸法前處理，①鈦合金表面除氧化物后水沖洗，然后進行除油處理，其除油液配方選用常用的鈦合金電化學(xué)除油配方，即氫氧化鈉40g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉25 g/L，溶劑為蒸餾水的除油溶液；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極，在交流電壓為8V情況下，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗。②鈦合金除油水洗后，進行活化，其活化液配方為:65%硝酸 180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L，溶劑為蒸餾水；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極， 將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f3min，然后水沖洗。然后進行接觸陽極氧化，其鈦合金陽極氧化電解液配制方法為:85%磷酸7ml，98%硫酸14ml，分別加入蒸餾水中， 并用蒸餾水稀釋至IL ;陽極氧化電壓分別為交流10V、20V、30V、40V、50V，常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min， 然后水沖洗。最后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干和封閉。陽極氧化電壓IOV時氧化膜為深棕色，20V時為氧化膜為深藍色，30V氧化膜為淡藍色，40V氧化膜為淡黃色，50V氧化膜為金黃色。
[0022]實驗例2:
一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，首先進行接觸法前處理，①鈦合金表面除氧化物后水沖洗，然后進行除油處理，其除油液配方選用常用的鈦合金電化學(xué)除油配方，即氫氧化鈉40g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉25 g/L，溶劑為蒸餾水的除油溶液；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極，在交流電壓為8V情況下，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗。②鈦合金除油水洗后，進行活化，其活化液配方為:65%硝酸 180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L，溶劑為蒸餾水；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極， 將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f3min，然后水沖洗。然后進行接觸陽極氧化，其鈦合金陽極氧化電解液的配制方法為=NaOH 3g、NaF 4.2 g分別溶于蒸餾水中后混合，混合后溶液用蒸餾水稀釋至IL ;陽極氧化電壓分別為交流10V、20V、30V、40V、50V、60V， 常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min，然后水沖洗。最后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干和封閉。陽極氧化電壓IOV 時氧化膜為深棕色，20V時為氧化膜為深藍色，30V時氧化膜為淡藍色，40V時氧化膜為淡黃色，50V時氧化膜為金黃色，60V時氧化膜為深粉色。
[0023]實驗例3:
一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，首先進行接觸法前處理，①鈦合金表面除氧化物后水沖洗，然后進行除油處理，其除油液配方選用常用的鈦合金電化學(xué)除油配方，即氫氧化鈉40g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉25 g/L，溶劑為蒸餾水的除油溶液；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極，在交流電壓為8V情況下，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗。②鈦合金除油水洗后，進行活化，其活化液配方為:65%硝酸 180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L，溶劑為蒸餾水；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極， 將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f 3min，然后水沖洗。然后進行接觸陽極氧化，其鈦合金陽極氧化電解液的配制方法為:草酸60 g溶于蒸餾水中，并用蒸餾水稀釋至 IL ;陽極氧化電壓分別為交流10V、20V、30V、40V、50V、60V，常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min，然后水沖洗。 最后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干和封閉。陽極氧化電壓IOV時氧化膜為深棕色，20V時為氧化膜為深藍色，30V時氧化膜為淡藍色，40V時氧化膜為淡黃色，50V時氧化膜為金黃色， 60V時氧化膜為深粉色。
[0024]實驗例4:一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，首先進行接觸法前處理，①鈦合金表面除氧化物后水沖洗，然后進行除油處理，其除油液配方選用常用的鈦合金電化學(xué)除油配方，即氫氧化鈉40g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉25 g/L，溶劑為蒸餾水的除油溶液；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極，在交流電壓為8V情況下，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗。②鈦合金除油水洗后，進行活化，其活化液配方為:65%硝酸 180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L，溶劑為蒸餾水；常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極， 將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f 3min，然后水沖洗。然后進行接觸陽極氧化，其鈦合金陽極氧化電解液的配制方法為:將85%磷酸15ml、30%雙氧水IOml加入到用蒸餾水溶好的含50g酒石酸溶液中，混合后溶液用蒸餾水稀釋至IL ;陽極氧化電壓分別為交流10V、20V、30V、40V、50V、60V，常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min，然后水沖洗。最后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干和封閉。陽極氧化電壓IOV時氧化膜為深棕色，20V時為氧化膜為深藍色，30V時氧化膜為淡藍色，40V時氧化膜為淡黃色，50V時氧化膜為金黃色，60V時氧化膜為深粉色。`
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:該方法由接觸法前處理、接觸法陽極氧化和封閉三個步驟構(gòu)成:接觸法前處理步驟如下:(1)鈦合金表面除氧化物后水沖洗；(2)采用除油液對鈦合金除油，即常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡除油液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為2min，然后水沖洗；(3)、采用活化液對鈦合金活化，具體方法為:常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨浸泡活化液后作為陰極， 在交流電壓為8V情況下，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為f3min，然后水沖洗； 接觸陽極氧化步驟如下:(I)采用下述配方的任意一個按下述方法配制的陽極氧化電解液對鈦合金進行接觸陽極氧化:配方①85%磷酸7ml/L，98%硫酸14ml/L，陽極氧化電壓1(T50V，陽極電解液配制方法為:將85%磷酸7ml，98%硫酸14ml，分別加入蒸餾水中，并用蒸餾水稀釋至IL ；配方②氫氧化鈉3g/L，氟化鈉4.2 g/L，陽極氧化電壓1(T60V，陽極電解液配制方法為:將NaOH 3g> NaF 4.2 g分別溶于蒸懼水中后混合，混合后溶液用蒸懼水稀釋至IL ;配方③草酸60 g/L,陽極氧化電壓1(T60V ;陽極電解液配制方法為:將草酸60 g溶于蒸餾水中，并用蒸餾水稀釋至IL ；配方④酒石酸50g/L，85%磷酸15ml/L，30%雙氧水10ml/L，陽極氧化電壓1(T60V ;陽極電解液配制方法為:將85%磷酸15ml、30%雙氧水IOml加入到用蒸餾水溶好的含50g酒石酸溶液中，混合后溶液用蒸餾水稀釋至IL ；在常溫下將需要陽極氧化的鈦合金作為陽極，將與導(dǎo)電手柄連接的石墨浸泡陽極氧化電解液后作為陰極，使陰極與陽極鈦合金工件始終保持相對運動，時間為5min，然后水沖洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:實施鈦合金陽極氧化時所需電解液的用量依工件大小和石墨電極的大小而定，以陽極氧化電解液能完全浸泡帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄連接的包好脫脂棉和包套的石墨為宜，陽極氧化電解液不足時需隨時補加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:鈦合金采用的活化液配方為:65%硝酸180ml/L，47%氫氟酸3.5ml /L,溶劑為蒸餾水，除油溶液: 氫氧化鈉40g/L，磷酸鈉25g/L，碳酸鈉25 g/L，溶劑為蒸餾水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:接觸法所用陰極部分為石墨電極，帶有絕緣層的導(dǎo)電手柄與石墨連接，石墨表面用脫脂棉包裹，脫脂棉外面套有耐磨包套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:所用電源為交流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鈦合金接觸法陽極氧化的實施方法，其特征在于:接觸陽極氧化之后進行水沖洗，然后用溫度50°C以上的熱風(fēng)烘干即可達到封閉作用。
【文檔編號】C25D11/26GK103556202SQ201310584571
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】于錦, 張強, 鄭燕, 何桂珍 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)