【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镁锂合金电解覆层，特别地，涉及一种纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法。
技术介绍
1、等离子电解氧化（plasma electrolytic oxidation），又称微弧氧化，是从传统阳极氧化技术发展而来的一种新型环保表面改性技术。是指利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁等金属及其合金为材料的试样表面形成优质的强化陶瓷膜。是通过用专用的等离子体电解氧化电源在试样上施加电压，使试样表面的金属与电解质溶液相互作用，在试样表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，达到试样表面强化的目的。
2、等离子体电解氧化所制备的膜层与基体具有良好的结合力，大幅度提高了材料表面硬度，并且膜层具有良好的耐磨性、耐热性、耐蚀性及良好的绝缘性能，克服了铝、钛、镁等金属及其合金在应用中的局限。该技术具有操作简单和膜层功能可控的特点，而且工艺简便，环境污染小，是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术，在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。
3、镁锂合金作为最轻的金属结构材料，具有髙比强度和比刚度、良好的导电导热性、优异的抗电磁干扰和生物相容等性能，在汽车、航空航天、电子、生物医学等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，但较差的耐蚀性是限制其在工业产品中广泛应用的主要障碍之一。许多研究人员尝试进行等离子体电解氧化表面处理。研究表明，等离子体电解氧化处理是增强镁锂合金耐蚀性的一种有效策略。
4、然而，传统等离子体电解氧化在工业应用中
5、另一个限制等离子体电解氧化应用的因素是等离子体电解氧化膜层内部存在微孔和微裂纹，这增加了腐蚀过程中腐蚀介质渗入通道，从而损害了底层基体的保护性能。
6、因此，提高等离子体电解氧化膜层的耐蚀性势在必行，这可以通过多种方法实现，包括改变电解液、预处理和密封处理等。此外，为了提高耐蚀性并获得不含任何不良元素的氧化膜，一些研究人员创新性地提出了在熔盐中进行等离子体电解氧化表面处理，例如在铝合金表面或钛合金表面采用nano3-kno3熔盐体系于280℃条件下进行等离子体电解氧化；在镁锂合金表面采用nh4hf体系于150℃下进行等离子体电解氧化（等离子体电解氟化）。采用高温熔盐体系进行等离子体进行电解氧化，操作过程中电解液无需冷却且膜层生长率高，膜层结构均匀，膜层成分简单，可生成非氧化物。但同时存在一些局限，例如加热系统增加能耗，高温环境对实验装置要求较高，熔盐体系容易对实验装置进行腐蚀，实验操作安全性较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，从轻量化的角度选取镁锂合金为基体，采用常温非水电解液进行等离子体电解氧化，打破了高温熔盐体系的局限，实现低温条件下非水电解液等离子体电解氧化，电解液组成简单，导电性强，能够提高电流效率与氧化速度，所制备的膜层均匀致密、细致平整，与基体结合力强，以解决现有制备镁锂合金等离子体电解氧化膜层的方式，需要在高温条件下进行，容易腐蚀实验装置，能耗高的技术问题。
2、本专利技术提供一种纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，包括以下步骤：s100、将镁锂合金试样进行等离子体电解氧化表面处理，以镁锂合金试样作为阳极，以不锈钢、石墨或钛作为阴极，以纯离子液体为等离子体电解氧化电解液，采用恒流模式进行常温非水环境下的等离子体电解氧化。
3、进一步地，纯离子液体为1，3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基咪唑四氟硼酸盐、n-丁基咪唑中的一种。
4、进一步地，等离子体电解氧化电解液中添加适用于镁锂合金的镁锂合金缓蚀剂，添加缓蚀剂后，将等离子体电解氧化电解液置于搅拌状态或超声状态下，至缓蚀剂完全溶解。
5、进一步地，镁锂合金缓蚀剂为唑类化合物、有机磷酸盐、稀土盐类中的至少一种。
6、进一步地，步骤s100中的等离子体电解氧化的工艺参数为：采用恒流模式，保持温度低于40℃，等离子体电解氧化时间为10～30min，频率为600～1000hz，正向占空比为12%～20%。
7、进一步地，步骤s100之前还包括前处理步骤，具体为：s10、打磨镁锂合金试样表面至光滑无杂质；s20、将打磨后的镁锂合金试样进行脱脂，去除镁锂合金试样表面油污；s30、清洗镁锂合金试样表面并干燥。
8、进一步地，步骤s20中脱脂的工艺参数为：脱脂溶液采用2～50g/l的氢氧化钠、0～20g/l的硅酸钠、1～10g/l的碳酸钠、0～30g/l的磷酸钠组成的混合溶液；脱脂温度为40～80℃，采用水浴加热；脱脂时间为2～10min。
9、进一步地，将脱脂后的镁锂合金试样进行酸洗，去除镁锂合金表面杂质及化学氧化膜；酸洗步骤采用5～100g/l的有机酸和0～50g/l的硝酸钠组成的混合溶液；有机酸选自冰醋酸、草酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种；酸洗温度为30～50℃，采用水浴加热；酸洗时间为40～60s。
10、进一步地，将酸洗后的镁锂合金试样进行碱洗，去除镁锂合金表面酸洗残留物；碱洗步骤采用5～20g/l的氢氧化钠、0～10/l的三聚磷酸钠和0～1g/l的十二烷基硫酸钠组成的混合溶液；碱洗温度为50～70℃，采用水浴加热；碱洗时间为40～60s。
11、进一步地，步骤s30中的清洗，具体为：使用无水乙醇超声清洗，再用去离子水冲洗，无水乙醇超声清洗的时间为3～15min。
12、本专利技术具有以下有益效果：
13、本专利技术纯离子液体中的镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，通过在非水电解液中进行等离子体电解氧化处理，可以有效提高镁锂合金的耐蚀性；使用纯离子液体作为电解液，可以显著降低等离子体电解氧化的工作电压，从而提高能源效率，这是因为纯离子液体具有优异的电导率和电化学稳定性，能够在较低的电压下实现有效的氧化反应；电解液采用纯离子液体，如1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，可以促进镁锂合金表面形成均匀、致密的膜层，这种膜层不存在孔隙且具有较高的耐蚀性，能够有效阻止腐蚀介质的渗透；采用纯离子液体作为电解液，离子液体在等离子体电解氧化过程的初始阶段均匀吸附在基体表面上，形成缓蚀层，导致在整个等离子体电解氧化过程中基体表面上出现均匀的放电，从而降低表面粗糙度；采用纯离子液体制备的等离子体电解氧化膜层，耐蚀性提高，这归因于纯离子液体中进行等离子体电解氧化制备的膜层，不存在孔隙，没有腐蚀本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1至4中任一项所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，步骤S100之前还包括前处理步骤，具体为：
7.根据权利要求6所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，步骤S20中脱脂的工艺参数为：
8.根据权利要求7所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在
10.根据权利要求6所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，步骤S30中的清洗，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纯离子液体中镁锂合金等离子体电解氧化膜层的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1至4中任一项所述的纯离子液体...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈楚平，杨依婕，吴晓刚，踪张扬，黄硕，胡攀峰，曾钢，
申请(专利权)人：航天科工长沙新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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