微弧氧化电解液配方的制作方法
专利名称：微弧氧化电解液配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电解液配方，特别是涉及一种微弧氧化电解液配方。
背景技术：
近几年，微弧氧化技术具有高效、无污染、环保等优点，符合目前科技发展的要求，然而，目前微弧氧化的发展依然存在很多的阻碍，在成膜机理、工艺参数、电解液配方等很多研究方面还处在初级阶段。在微弧氧化中，电解液配方尤为重要，对起弧电压、成膜速率、耐蚀性、粗糙度以及·摩擦性能有很大影响。然而目前市场上的微弧氧化电解液主要存在以下两个问题:第一，电解液的配方成本较高，很多企业难以承受；第二，由于电解液的原因，导致微弧氧化膜性能差，达不到相关技术要求，尤其是微弧氧化薄膜的抗腐蚀性及薄膜表面粗糙度两个性能方面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微弧氧化电解液配方，其降低成本，且提高微弧氧化薄膜的各项性能。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。优选地，所述氟化钾是一种添加剂。优选地，所述微弧氧化电解液配方的含量(g/Ι)如下:氢氧化钾为4，硅酸钠为14,氟化钾为6。本发明的积极进步效果在于:本发明通过采用经济实用的KOH- Na2SiO3电解液体系，成功解决了成本较高的问题，同时通过合理的电解液成分配比，实现微弧氧化薄膜的各项性能显著提高。
具体实施例方式本发明微弧氧化电解液配方由KOH (氢氧化钾)、Na2Si03 (硅酸钠)、KF (氟化钾，一种添加剂)组成。本发明微弧氧化电解液配方采用KF作为添加剂，可以降低氧化时的起弧电压，从而有助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。本发明微弧氧化电解液配方的具体制备方法如下:
步骤一:微弧氧化设备采用自制微弧氧化装置，实验过程中，设定固定电参数:电流密度为8A/dm2，频率为700Hz，占空比为20%，正脉冲为20，微弧氧化时间均为20min。步骤二:为了确定KOH的浓度，通过逐渐将KOH从lg/Ι到6g/l逐渐增加，实验结果如下:随着浓度的增加成膜速率先增加后减少，当KOH的质量浓度为4g/l时，成膜速率达到最大值0.76 μ m/min ;当KOH的质量浓度为5g/l的时起弧电压的值最小，为230V ;当KOH的质量浓度为4g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性达到极大值，耐蚀时间为24.6min ；当KOH的质量浓度为5g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性减小；当KOH的质量浓度为4g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的粗糙度达到极小值0.52 μ m。综合以上各因素，可以确定KOH的最优化质量浓度为4g/l。步骤三:为了确定Na2SiO3的浓度，逐渐增加Na2SiO3的浓度，实验结果如下:当Na2SiO3的质量浓度在ri6g/l的区间变化时，成膜速率在0.3、.8 μ m/min之间变化，在14g/l时达到最大值0.8 μ m/min ;当Na2SiO3的质量浓度在ri6g/l的区间变化时，起弧电压在37(T200V之间变化，当Na2SiO3的质量浓度为14g/l时达到极小值200V，随着Na2SiO3浓度增加起弧电压大体呈下降趋势；当Na2SiO3的质量浓度为6g/l和12g/l时，表面陶瓷层气孔粗大，熔融态氧化物成块堆积 '为8g/l和10g/l时的表面陶瓷层气孔多，孔径细小；14g/l时的表面陶瓷层气孔分布均匀，孔径较小，表面较平整；在质量浓度为14g/l时，陶瓷层的耐腐蚀性最好，耐蚀时间为28.7min ；Na2Si03的质量浓度为10g/l时，微弧氧化产生陶瓷层表面的粗糙度达到极大值；当Na2SiO3的质量浓度为6g/l和14g/l时，微弧氧化产生陶瓷层表面的粗糙度达到极小值，为0.9 μ m。综合以上各因素，在KOH固定为最优化的质量浓度4g/l时，得到Na2SiO3的最优化质量浓度为14g/l。步骤四:在前期试验中得到的KOH和Na2SiO3的最优化浓度下，配制含不同浓度KF的电解液，KF可以降低氧化时的起弧电压，从而有 助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。KF的质量浓度为6g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性达到最大值，腐蚀时间为36min ;，KF的质量浓度为6g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的粗糙度达到最小值，为0.55 μ m ;综合以上各因素，当KOH固定为最优化的质量浓度4g/l和Na2SiO3固定为最优化的质量浓度14g/l时，得到KF的最优化质量浓度为6g/l。本发明采用KOH- Na2SiO3电解液体系，确保电解液成本的降低；本发明微弧氧化电解液配方的含量(g/Ι)可以如下:Κ0Η为4g/l，Na2SiO3S 14g/l，KF为6g/l，通过以上配比并进行实验，实现微弧氧化薄膜的耐蚀时间达到36min，粗糙度达到0.55 μ m，实现微弧氧化薄膜的各项性能显著提高。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
权利要求
1.一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。
2.按权利要求1所述的微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述氟化钾是一种添加剂。
3.按权利要求1所述的微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方的含量(g/l)如下:氢氧化钾 为4，硅酸钠为14，氟化钾为6。
全文摘要
本发明公开了一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。本发明微弧氧化电解液配方采用氟化钾作为添加剂，可以降低氧化时的起弧电压，从而有助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。
文档编号C25D11/02GK103088385SQ20121050343
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月1日 优先权日2012年12月1日
发明者区沃钜, 张丹松, 尹荔松 申请人:江门市华恒灯饰有限公司
技术领域：
本发明涉及一种电解液配方，特别是涉及一种微弧氧化电解液配方。
背景技术：
近几年，微弧氧化技术具有高效、无污染、环保等优点，符合目前科技发展的要求，然而，目前微弧氧化的发展依然存在很多的阻碍，在成膜机理、工艺参数、电解液配方等很多研究方面还处在初级阶段。在微弧氧化中，电解液配方尤为重要，对起弧电压、成膜速率、耐蚀性、粗糙度以及·摩擦性能有很大影响。然而目前市场上的微弧氧化电解液主要存在以下两个问题:第一，电解液的配方成本较高，很多企业难以承受；第二，由于电解液的原因，导致微弧氧化膜性能差，达不到相关技术要求，尤其是微弧氧化薄膜的抗腐蚀性及薄膜表面粗糙度两个性能方面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微弧氧化电解液配方，其降低成本，且提高微弧氧化薄膜的各项性能。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。优选地，所述氟化钾是一种添加剂。优选地，所述微弧氧化电解液配方的含量(g/Ι)如下:氢氧化钾为4，硅酸钠为14,氟化钾为6。本发明的积极进步效果在于:本发明通过采用经济实用的KOH- Na2SiO3电解液体系，成功解决了成本较高的问题，同时通过合理的电解液成分配比，实现微弧氧化薄膜的各项性能显著提高。
具体实施例方式本发明微弧氧化电解液配方由KOH (氢氧化钾)、Na2Si03 (硅酸钠)、KF (氟化钾，一种添加剂)组成。本发明微弧氧化电解液配方采用KF作为添加剂，可以降低氧化时的起弧电压，从而有助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。本发明微弧氧化电解液配方的具体制备方法如下:
步骤一:微弧氧化设备采用自制微弧氧化装置，实验过程中，设定固定电参数:电流密度为8A/dm2，频率为700Hz，占空比为20%，正脉冲为20，微弧氧化时间均为20min。步骤二:为了确定KOH的浓度，通过逐渐将KOH从lg/Ι到6g/l逐渐增加，实验结果如下:随着浓度的增加成膜速率先增加后减少，当KOH的质量浓度为4g/l时，成膜速率达到最大值0.76 μ m/min ;当KOH的质量浓度为5g/l的时起弧电压的值最小，为230V ;当KOH的质量浓度为4g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性达到极大值，耐蚀时间为24.6min ；当KOH的质量浓度为5g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性减小；当KOH的质量浓度为4g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的粗糙度达到极小值0.52 μ m。综合以上各因素，可以确定KOH的最优化质量浓度为4g/l。步骤三:为了确定Na2SiO3的浓度，逐渐增加Na2SiO3的浓度，实验结果如下:当Na2SiO3的质量浓度在ri6g/l的区间变化时，成膜速率在0.3、.8 μ m/min之间变化，在14g/l时达到最大值0.8 μ m/min ;当Na2SiO3的质量浓度在ri6g/l的区间变化时，起弧电压在37(T200V之间变化，当Na2SiO3的质量浓度为14g/l时达到极小值200V，随着Na2SiO3浓度增加起弧电压大体呈下降趋势；当Na2SiO3的质量浓度为6g/l和12g/l时，表面陶瓷层气孔粗大，熔融态氧化物成块堆积 '为8g/l和10g/l时的表面陶瓷层气孔多，孔径细小；14g/l时的表面陶瓷层气孔分布均匀，孔径较小，表面较平整；在质量浓度为14g/l时，陶瓷层的耐腐蚀性最好，耐蚀时间为28.7min ；Na2Si03的质量浓度为10g/l时，微弧氧化产生陶瓷层表面的粗糙度达到极大值；当Na2SiO3的质量浓度为6g/l和14g/l时，微弧氧化产生陶瓷层表面的粗糙度达到极小值，为0.9 μ m。综合以上各因素，在KOH固定为最优化的质量浓度4g/l时，得到Na2SiO3的最优化质量浓度为14g/l。步骤四:在前期试验中得到的KOH和Na2SiO3的最优化浓度下，配制含不同浓度KF的电解液，KF可以降低氧化时的起弧电压，从而有 助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。KF的质量浓度为6g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的耐腐蚀性达到最大值，腐蚀时间为36min ;，KF的质量浓度为6g/l时，微弧氧化产生陶瓷层的粗糙度达到最小值，为0.55 μ m ;综合以上各因素，当KOH固定为最优化的质量浓度4g/l和Na2SiO3固定为最优化的质量浓度14g/l时，得到KF的最优化质量浓度为6g/l。本发明采用KOH- Na2SiO3电解液体系，确保电解液成本的降低；本发明微弧氧化电解液配方的含量(g/Ι)可以如下:Κ0Η为4g/l，Na2SiO3S 14g/l，KF为6g/l，通过以上配比并进行实验，实现微弧氧化薄膜的耐蚀时间达到36min，粗糙度达到0.55 μ m，实现微弧氧化薄膜的各项性能显著提高。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
权利要求
1.一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。
2.按权利要求1所述的微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述氟化钾是一种添加剂。
3.按权利要求1所述的微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方的含量(g/l)如下:氢氧化钾 为4，硅酸钠为14，氟化钾为6。
全文摘要
本发明公开了一种微弧氧化电解液配方，其特征在于，所述微弧氧化电解液配方由氢氧化钾、硅酸钠、氟化钾组成。本发明微弧氧化电解液配方采用氟化钾作为添加剂，可以降低氧化时的起弧电压，从而有助于实现增强微弧氧化薄膜的耐腐蚀性和降低薄膜表面的粗糙度。
文档编号C25D11/02GK103088385SQ20121050343
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月1日 优先权日2012年12月1日
发明者区沃钜, 张丹松, 尹荔松 申请人:江门市华恒灯饰有限公司
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0访客 来自[中国] 2024年06月04日 10:04能不能联系一下具体深谈
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