CN113046811B - 一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件，其中，所述微弧氧化电解液，包括磷酸、草酸及水，所述磷酸的浓度为10～100g/L，所述草酸的浓度为10～80g/L。本发明实施例所提供的微弧氧化电解液不含氨水、成分简单、性能稳定，尤其适用于钛合金的微弧氧化处理，可以在较宽的电压范围内实现起弧、长膜，并在钛合金表面形成颜色纯净的蓝色陶瓷膜层且致密光滑，因而本发明实施例可有效解决现有技术中钛合金进行微弧氧化所形成的氧化膜颜色不纯、表面粗糙的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及微弧氧化技术领域，特别是涉及一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件。
背景技术
微弧氧化(Microarc oxidation，MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation,MPO)，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层，达到强化工件表面的效果。
但是，传统的微弧氧化电解液主要包括磷酸钠、硅酸钠、铝酸钠、氢氧化钠等碱性物质，通过传统的微弧氧化电解液所形成的陶瓷膜层成份复杂、表面粗糙、颜色偏暗且颜色不够纯净，从而限制了微弧氧化在表面装饰领域的应用。
因此，现有技术还有待改进。
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及其应用方法、工件，以解决现有技术钛合金进行微弧氧化所形成的氧化膜颜色不纯、表面粗糙的技术问题。
为了解决上述问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提出了一种微弧氧化电解液，其中，包括磷酸、草酸及水，所述磷酸的浓度为10～100g/L，所述草酸的浓度为10～80g/L。
进一步地，所述磷酸与草酸的浓度比值为1:2～2:1。
进一步地，所述的微弧氧化电解液中，所述微弧氧化电解液还包括草酸钛钾，所述草酸钛钾浓度为1～8g/L。
进一步地，所述的微弧氧化电解液中，所述微弧氧化电解液还包括苹果酸、丁二酸中的一种或多种。
本发明还提出了一种如上所述的微弧氧化电解液的应用方法，其中，包括：
将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理；其中，所述微弧氧化处理的氧化电压为180～480V，所述待处理工件为纯钛工件或钛合金工件。
进一步地，所述方法中，在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理之前，还包括：
预先对待处理工件进行前处理；
在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理之后，还包括：预先对待处理工件进行前处理。
进一步地，所述前处理包括：对所述待处理工件进行脱脂及酸蚀处理。
进一步地，所述的应用方法中，所述微弧氧化处理的温度为10～30℃频率为200～3000HZ、占空比为3～80％。
进一步地，所述的应用方法中，所述微弧氧化处理的时间为20～120min。
进一步地，所述的应用方法中，所述酸蚀处理包括：
将经脱脂处理后的工件置于氟化氢铵溶液中进行酸蚀，以去除表面氧化膜。
本发明还提供了一种工件，其中，由如上所述的应用方法处理得到。
与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例中，所提供的微弧氧化电解液包括磷酸及草酸，其中，以磷酸为微弧氧化电解液的主要电解质成分，可以在微弧氧化处理时在合金表面形成氧化膜层；而草酸既有利于形成氧化膜，又对氧化膜有一定的溶解作用，从而提高氧化膜的致密性且降低表面粗糙度，进而在合金表面形成致密、光滑、均匀的陶瓷膜层。本发明实施例所提供的微弧氧化电解液不含氨水、成分简单、性能稳定，尤其适用于钛合金的微弧氧化处理，可以在钛合金表面形成颜色纯净的蓝色陶瓷膜层。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种微弧氧化电解液的应用方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供的一种微弧氧化电解液，包括磷酸、草酸及水，所述磷酸浓度为10～100g/L，所述草酸浓度为10～80g/L。
其中，以磷酸为微弧氧化电解液的主要电解质成分，可以在微弧氧化处理时在合金表面形成氧化膜层；而草酸既有利于行成氧化膜，又对氧化膜有一定的溶解作用，从而可以提高氧化膜的致密性，降低表面粗糙度，从而在合金表面形成致密、光滑、均匀的陶瓷膜层。本发明实施例所提供的微弧氧化电解液不含氨水、成分简单、性能稳定，尤其适用于钛合金的微弧氧化处理，可以在钛合金表面形成颜色纯净的蓝色陶瓷膜层，从而避免使用其他酸成分在微弧氧化处理时，形成杂质成分而造成陶瓷膜层粗糙、颜色不纯的问题。
采用本发明实施例提供的微弧氧化电解液可以在较宽的电压内实现起弧、长膜，不仅可以保证氧化膜致密、光滑，其颜色为纯净细腻的蓝色，且有一定金属光泽，孔径在10～100nm之间，可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。
与传统微弧氧化电解液不同，本申请所提供的电解液不含有氨水，若加入氨水后，电解液成分其实就变成磷酸和草酸的氨盐，使得电解液整体呈碱性，成膜效果会变差。本发明实施例提供的由磷酸、草酸及水组成的酸性电解液，电解液成分简单、呈酸性、稳定性好，可以满足大规模的量产需要。同时，酸性环境使得利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时，可以利用较低的电压进行反应，同时，反应过程温和，使得形成的陶瓷膜层更加致密、光滑、细腻、厚实，特别适用于制作表面装饰层。
其中，所述磷酸浓度为10～100g/L，所述草酸浓度为10～80g/L。因为在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时，正是磷酸及草酸的配合作用才使得在钛合金或钛表面形成纯净、致密的蓝色陶瓷膜层。其中，磷酸浓度过低无法在进行微弧氧化处理时有效钝化形成的氧化膜，从而导致氧化膜持续被草酸溶解，而若磷酸浓度过高则容易导致在进行微弧氧化处理时过度钝化而使得形成的氧化膜变得粗糙。若草酸的浓度过高则会而导致氧化膜持续被草酸溶解物，造成氧化膜厚度过薄；若草酸的浓度过低则无法在进行微弧氧化处理时有效溶解形成的氧化膜，使得成膜过程变得过于迅速、剧烈，最终使得形成的陶瓷薄膜变得粗糙。而磷酸和草酸的浓度同时过低将无法有效在进行微弧氧化处理的工件表面形成陶瓷膜层，无法形成足够强度的陶瓷膜层；而若磷酸和草酸的浓度同时过高则会因为反应过于激烈反而导致形成的陶瓷膜层变得粗糙。
在实际应用中，上述微弧氧化电解液中的磷酸的浓度具体可以为10g/L，而草酸浓度具体可以为10g/L；或者磷酸的浓度具体可以为20g/L，而草酸浓度具体可以为40g/L；或者磷酸的浓度具体可以为100g/L，而草酸浓度具体可以为80g/L。上述微弧氧化电解液中，磷酸与草酸的浓度比值需要满足1:2～2:1关系，原因在于磷酸的比例过高，氧化膜成膜过快，氧化膜粗糙度高；草酸的比例过高，会加速氧化膜的溶解，不利于氧化膜的形成。
优选地，所述微弧氧化电解液还包括草酸钛钾。草酸钛钾可以提高电解液中钛离子的浓度，缓解氧化膜的溶解速度，提高氧化膜成膜性能，增加氧化膜厚度。更优地，所述草酸钛钾的浓度为1～8g/L。在实际应用中，草酸钛钾的浓度具体可以为1g/L、4g/L或8g/L。
优选地，所述微弧氧化电解液还包括苹果酸、丁二酸中的一种或多种。苹果酸、丁二酸的加入可以增加电解液中的电解质成分，提高在微弧氧化处理时形成的氧化膜的光滑度和致密性，又不会在微弧氧化处理时向形成的氧化膜内引入杂质，使得最终形成的陶瓷膜层的颜色更加纯净。更优地，所述苹果酸的浓度为1～10g/L，所述丁二酸的浓度为1～10g/L。
在实际应用中，上述微弧氧化电解液为应用于纯钛或钛合金微弧氧化处理的电解液，将纯钛或钛合金置于上述微弧氧化电解液中，并在温度为10～30℃、氧化电压为180～480V、频率为200～3000HZ、占空比为3～80％的条件下进行20～120min的微弧氧化处理，然后进行封孔处理，得到致密、光滑的蓝色微弧氧化膜，即陶瓷膜层，其孔径可达10～100nm，所得氧化膜的粗糙度Ra<0.3，可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。
本发明实施例还提供了一种如上述所述的微弧氧化电解液的应用方法，包括步骤：将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理；其中，所述微弧氧化处理的氧化电压为180～480V，所述待处理工件为纯钛工件或钛合金工件。
本发明实施例中，将纯钛或钛合金工件置于上述微弧氧化电解液中，并在180～480V的氧化电压下进行微弧氧化处理时，以磷酸为微弧氧化电解液的主要电解质成分，可以在工件合金表面形成氧化膜层；而草酸既有利于行成氧化膜，又对氧化膜有一定的溶解作用，从而可以提高氧化膜的致密性，降低表面粗糙度，从而在工件表面形成致密、光滑、均匀的陶瓷膜层。同时利用上述微弧氧化电解液不含氨水、成分简单、性能稳定的特性，可以在钛合金表面形成颜色纯净的蓝色陶瓷膜层，从而避免使用其他酸成分在微弧氧化处理时，形成杂质成分而造成陶瓷膜层粗糙、颜色不纯的问题。
请参阅图1，示出了本发明一优选实施例提供的上述微弧氧化电解液的应用方法流程图，如图1所示，该方法可以包括步骤S100～S300：
步骤S100、将待处理工件进行前处理，所述待处理工件为纯钛工件或钛合金工件；
步骤S200、将前处理后的工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理，所述微弧氧化处理的氧化电压为180～480V；
步骤S300、将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
本发明实施例，通过先将需要进行微弧氧化处理的工件进行前处理，然后将前处理后的工件置于上述微弧氧化电解液中进行微弧氧化处理，再在微弧氧化处理后对工件进行封孔处理，即可以在工件表面形成致密、光滑的蓝色陶瓷膜层。
在实际应用中，上述工件可以为冲压或数控机床加工得到的纯钛手机外壳或钛合金手机外壳。
具体地，在上述步骤S100中，前处理包括将待处理工件进行脱脂处理及酸蚀处理。其中，脱脂处理可以去除工件表面油污，而酸蚀处理则可以去除工件表面原有的氧化膜层，便于后续微弧氧化处理的进行，以在工件表面形成致密、牢固的氧化膜层，即陶瓷膜层。其中，脱脂处理可采用现有的脱脂技术进行处理。优选地，采用氟化氢铵进行酸蚀处理。更优地，在脱脂处理及酸蚀处理后均进行水洗处理，以避免试剂之间的污染而影响微弧氧化处理效果。
具体地，在上述步骤S200中，将前处理后的工件置于上述微弧氧化电解液中并作为阳极，将不锈钢板置于上述微弧氧化电解液中作为阴极，采用微弧氧化脉冲电源，并在180～480V的氧化电压下进行微弧氧化处理，即可在工件表面形成致密、光滑且颜色纯净的蓝色氧化膜。其中，电压过低，氧化膜击穿不足，不容易成膜；电压过高，反应剧烈，氧化膜孔径大，膜层过于粗糙，且产品的边缘会因为过度放电而产生烧蚀现象。优选地，氧化电压为300～350V。
具体地，在步骤S200中，是在温度为10～30℃、氧化电压为180～480V、频率为200～3000HZ、占空比为3～80％的条件下进行20～120min的微弧氧化处理，即可以在工件表面形成蓝色、光滑的微弧氧化膜，其孔径可达10～100nm。
上述步骤S200中，温度过高会造成形成的陶瓷膜层粗糙度增加。而应温度过低不仅会导致反应速度过慢，同时，因微弧氧化过程中会产生大量的热量，需要冷却设备来控制电解液的温度，过低的温度会增加能量的消耗，且不容易控制。虽然低温对增加氧化膜的致密性、硬度会有一定的好处，但不利于实际生产过程中，综合考虑，温度会尽量控制在室温左右。氧化频率过低同样无法在工件表面形成陶瓷膜层，而氧化频率过高则会使得形成的陶瓷膜层过于粗糙。
本发明实施例中，在利用上述由磷酸、草酸及水组成的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时，将微弧氧化处理的温度控制为10～30℃，并控制氧化电压为180～480V、频率为200～3000HZ、占空比为3～80％，可以使得形成的陶瓷膜层更为致密、光滑。
具体地，在利用上述由磷酸、草酸及水组成的微弧氧化电解液进行微弧氧化处理时，可以将微弧氧化处理的温度控制为10℃、20℃或30℃，控制氧化电压为180V、320V或480V、频率为200HZ、800HZ或3000HZ、占空比为3％、20％或80％。
上述步骤S200中，如果微弧氧化处理处理时间过短则无法在工件表面形成足够厚的陶瓷膜层；而若弧氧化处理时间达到一定时长后，虽然膜的致密性继续增加，但是其粗糙度也增加。可选地，将微弧氧化处理时间控制为20～120min，例如为20min、40min或120min，可以在保持形成足够厚的陶瓷膜层的同时，保证其光滑度较佳。
具体地，在上述步骤S300中，将微弧氧化过后工件进一步进行封闭处理，以封闭工件表面陶瓷膜层上的微孔，降低其陶瓷膜层的活性，提高其防污、耐腐蚀性能。
可选地，上述步骤S300具体包括采用含镍封孔剂对所述微弧氧化处理后的工件进行封孔处理，可以很好地封闭工件表面陶瓷膜层上的微孔。
另外，本发明还提供了一种工件，其中，由如上所述的应用方法处理得到。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
性能测试方法：
(1)外观测试、将测试样品在D65光源下于同一位置进行外观测试；
(2)粗糙度测试、采用粗糙度仪对测试样品进行粗糙度测试；
(3)盐雾测试、将样品正面朝上，在35℃的温度条件下，采用连续喷雾的方法，按1.5±0.5mL/hr(漏斗面积80cm2)的喷雾量进行喷雾，其中，盐水浓度为5％、喷雾液pH值(35℃)为6.5～7.2、喷雾压力为0.07～0.17个MPa；48h后在所有分节部和一个涂装部进行2mmX-Cutting测试；
(4)水煮测试、将测试样品置于80℃±2℃恒温水槽中浸泡30min，然后用抹布把水分擦干后常温静置4hr，然后测试样品以2mm间隔划棋格，粘贴TAPE后在垂直方向强力拉1回。
实施例1
(1)、配置由磷酸、草酸及水组成的微弧氧化电解液，其中磷酸浓度为40g/L，草酸浓度为20g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压180V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品A。
实施例2
(1)、配置由磷酸、草酸及水组成的微弧氧化电解液，其中，磷酸浓度为40g/L，草酸浓度为20g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压320V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品B。
实施例3
(1)、配置由磷酸、草酸、草酸钛钾、苹果酸、丁二酸及水组成的微弧氧化电解液，其中，磷酸浓度为40g/L，草酸浓度为20g/L、草酸钛钾的浓度为1g/L、苹果酸的浓度为1g/L、丁二酸的浓度为1g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压320V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品C。
实施例4
(1)、配置由磷酸、草酸、草酸钛钾及水组成的微弧氧化电解液，其中，磷酸浓度为100g/L、草酸浓度为10g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为30℃，并在电压480V、频率200HZ、占空比80％的条件下进行20min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为20min，即得到样品D。
实施例5
(1)、配置由磷酸、草酸、草酸钛钾、苹果酸、丁二酸及水组成的微弧氧化电解液，其中，磷酸浓度为40g/L，草酸浓度为20g/L、草酸钛钾的浓度为1g/L、苹果酸的浓度为1g/L、丁二酸的浓度为1g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压180V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品E。
实施例6
(1)、配置由磷酸、草酸、苹果酸、丁二酸及水组成的微弧氧化电解液，其中，磷酸浓度为40g/L，草酸浓度为20g/L、苹果酸的浓度为10g/L，丁二酸的浓度为10g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压180V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品F。
对比例1
(1)、配置由六偏磷酸钠浓度20g/l、硅酸钠10g/L、氢氧化钠1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压180V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品H。
对比例2
(1)、配置由六偏磷酸钠浓度20g/L、硅酸钠10g/L、氢氧化钠1g/L及水组成的微弧氧化电解液。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压320V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品I。
对比例3
(1)、配置由草酸钛钾、磷酸及氨水组成的微弧氧化电解液，其中，草酸钛钾浓度为20g/L，磷酸的浓度为50g/L，氨水的浓度为5g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压320v、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品J。
对比例4
(1)、配置由醋酸钠、磷酸钠、碳酸钠及水组成的微弧氧化电解液，其中，醋酸钠浓度为10g/L，磷酸钠的浓度为10g/L、碳酸钠的浓度为4g/L。
(2)、取钛合金手机壳体，进行脱脂、酸蚀、水洗后干燥，得到前处理后的钛合金手机壳体。
(3)、将前处理后的钛合金手机壳体置于步骤(1)中所配置的微弧氧化电解液中，控制温度为20℃，并在电压320V、频率800HZ、占空比20％的条件下进行40min的微弧氧化处理。
(4)、将微弧氧化处理后的钛合金手机壳体取出，并利用含镍封孔剂进行封孔处理，封孔处理时间为40min，即得到样品K。
样品性能测试:
将上述样品A～J依次进行外观测试、粗糙度测试、盐雾测试、水煮测试，测试结果如下表1所示：
表1
通过对比实施例1与实施例2以及对比实施例3与实施例5可以看出，在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对钛合金进行微弧氧化处理时，将微弧氧化处理电压从180V提高到320V，可以使得形成的氧化膜层更为致密、光滑且颜色更为纯净。
通过对比实施例1与实施例4可以看出，在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对钛合金进行微弧氧化处理时，提高磷酸的比例，添加草酸钛钾，可以升高氧化时的能量，使得氧化膜的粗糙度增加。
通过对比实施例1与实施例5以及对比实施例2与实施例3可以看出，在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对钛合金进行微弧氧化处理时，添加草酸钛钾、苹果酸及丁二酸，可以增加氧化膜的光滑度和致密性，同时使得最终形成的陶瓷膜层的颜色更加纯净。
通过对比实施例1与实施例6可以看出，在利用本发明实施例所提供的微弧氧化电解液对钛合金进行微弧氧化处理时，添加苹果酸10g/L，丁二酸10g/L，可以增加氧化膜的光滑度和致密性，同时使得最终形成的陶瓷膜层的颜色更光滑、致密。
通过对比实施例2与对比例3可以看出，在磷酸和草酸钛钾的电解液中，添加氨水后，电解液稳定性下降，氧化膜为灰色，产品表面有大量颗粒状腐蚀点。
通过对比实施例2与对比例4可以看出，采用醋酸盐、磷酸盐和碳酸盐的电解液，氧化膜为灰色，表面粗糙，成膜不均匀。
通过将上述实施例1～实施例6与对比例1～对比例4进行对比可以看出，相较于传统微弧氧化电解液，采用本发明实施例所提供的由磷酸、草酸及水组成的酸性电解液体系进行微弧氧化处理，可以使得在钛合金表面形成的氧化膜更加致密、光滑且颜色为纯净的蓝色，且所形成的氧化膜粗糙度Ra小于0.3，而且耐腐蚀性能更好、不易脱落，可以直接作为外观面应用于表面装饰领域。
综上所述，在本实施例中，所提供的微弧氧化电解液包括磷酸、草酸及水，其中，以磷酸为微弧氧化电解液的主要电解质成分，可以在微弧氧化处理时在合金表面形成氧化膜层；而草酸既有利于形成氧化膜，又对氧化膜有一定的溶解作用，从而可以提高氧化膜的致密性，降低表面粗糙度，从而在合金表面形成致密、光滑、均匀的陶瓷膜层。本发明实施例所提供的微弧氧化电解液不含氨水、成分简单、性能稳定，尤其适用于钛合金的微弧氧化处理，可以在钛合金表面形成颜色纯净的蓝色陶瓷膜层。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所述权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的一种微弧氧化电解液及其应用方法、工件，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种微弧氧化电解液，其特征在于，包括磷酸、草酸及水，所述磷酸的浓度为10～100g/L，所述草酸的浓度为10～80g/L；
所述微弧氧化电解液还包括草酸钛钾，所述草酸钛钾的浓度为1～8g/L；
所述微弧氧化电解液还包括苹果酸、丁二酸中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的微弧氧化电解液，其特征在于，所述磷酸与草酸的浓度比值为1:2～2:1。
3.一种如权利要求1～2任一所述的微弧氧化电解液的应用方法，其特征在于，包括：
将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理；其中，所述微弧氧化处理的氧化电压为180～480V，所述待处理工件为纯钛工件或钛合金工件。
4.根据权利要求3所述的应用方法，其特征在于，在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理之前，还包括：
预先对待处理工件进行前处理；
在所述将待处理工件置于所述微弧氧化电解液中，进行微弧氧化处理之后，还包括：
将微弧氧化处理后的工件进行封孔处理。
5.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于，所述前处理包括：对所述待处理工件进行脱脂及酸蚀处理。
6.根据权利要求3所述的应用方法，其特征在于，所述微弧氧化处理的温度为10～30℃、频率为200～3000HZ、占空比为3～80％、时间为20～120min。
7.根据权利要求5所述的应用方法，其特征在于，所述酸蚀处理包括：
将经脱脂处理后的工件置于氟化氢铵溶液中进行酸蚀，以去除表面氧化膜。
8.一种工件，其特征在于，由权利要求3～7任一所述的应用方法处理得到。
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