[0031] 下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032] 为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的耐高温的陶瓷氧化膜的各指标的测试方法如下:
[0033] 耐高温性:将各实例所得的耐高温的陶瓷氧化膜与对比例产品于温度为700℃的条件下保温处理5h后,观察钛合金表面陶瓷氧化膜的形态;
[0034] 致密度:将各实例所得的耐高温的陶瓷氧化膜与对比例产品于浓度为10%的氯化钠溶液中,恒温静置96h后,测量失重率,失重率越小,致密度越好。
[0035] 实例1:
[0036] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0037] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0038] (1)将葡聚糖与水按质量比1:220混合,并加入葡聚糖质量0.2倍的高碘酸钾,于温度为60℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应2h后,得改性葡聚糖混合液,将改性葡聚糖混合液与质量分数为12%氯化钡溶液按质量比1:2混合,搅拌反应80min后,过滤,得预处理葡聚糖溶液,将预处理葡聚糖溶液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比1:2混合,搅拌反应60min后,过滤;
[0039] (2)将步骤(1)所得物质与质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液按质量比2:1混合于反应釜中,向反应釜中以50mL/min速率通入氮气,下调节反应釜中物料的pH至10.0,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,得预处理微囊分散液,将预处理微囊分散液与硼氢化钠按质量比100:1混合,于温度为35℃,转速为320r/min的条件下搅拌反应10h后,过滤,冷冻干燥;
[0040] (3)将步骤(2)所得物质与水按质量比1:20混合,调节pH至6,并加入步骤(2)所得物质质量0.5倍的金属盐,于温度为45℃,转速为250r/min的条件下搅拌反应2h后,过滤,干燥;
[0041] (4)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(3)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0042] (5)将步骤(4)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0043] (6)对步骤(5)所得产品进行指标分析。
[0044] 作为优化,步骤(5)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0045] 作为优化,步骤(3)所述金属盐为将偏铝酸钾与四氯合钯酸钾按质量比3:1混合,得金属盐。
[0046] 作为优化,步骤(5)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0047] 实例2:
[0048] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0049] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0050] (1)将葡聚糖与水按质量比1:220混合,并加入葡聚糖质量0.2倍的高碘酸钾,于温度为60℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应2h后,得改性葡聚糖混合液,将改性葡聚糖混合液与质量分数为12%氯化钡溶液按质量比1:2混合,搅拌反应80min后,过滤,得预处理葡聚糖溶液,将预处理葡聚糖溶液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比1:2混合,搅拌反应60min后,过滤;
[0051] (2)将步骤(1)所得物质与质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液按质量比2:1混合于反应釜中,向反应釜中以50mL/min速率通入氮气,下调节反应釜中物料的pH至10.0,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,得预处理微囊分散液,将预处理微囊分散液与硼氢化钠按质量比100:1混合,于温度为35℃,转速为320r/min的条件下搅拌反应10h后,过滤,冷冻干燥;
[0052] (3)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(2)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0053] (4)将步骤(3)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0054] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0055] 作为优化,步骤(4)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0056] 作为优化,步骤(4)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0057] 实例3:
[0058] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0059] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0060] (1)将质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液加入反应釜,调节反应釜内物料的pH至6,并质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液质量0.5倍的金属盐,于温度为45℃,转速为250r/min的条件下搅拌反应2h后,于温度为80℃,转速为120r/min,压力为600kPa的条件下,旋蒸浓缩至含水率为0.1%,干燥;
[0061] (2)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(1)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0062] (3)将步骤(2)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0063] (4)对步骤(3)所得产品进行指标分析。
[0064] 作为优化,步骤(3)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0065] 作为优化,步骤(1)所述金属盐为将偏铝酸钾与四氯合钯酸钾按质量比3:1混合,得金属盐。
[0066] 作为优化,步骤(3)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0067] 实例4:
[0068] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0069] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0070] (1)将葡聚糖与水按质量比1:220混合,并加入葡聚糖质量0.2倍的高碘酸钾,于温度为60℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应2h后,得改性葡聚糖混合液,将改性葡聚糖混合液与质量分数为12%氯化钡溶液按质量比1:2混合,搅拌反应80min后,过滤,得预处理葡聚糖溶液,将预处理葡聚糖溶液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比1:2混合,搅拌反应60min后,过滤;
[0071] (2)将步骤(1)所得物质与质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液按质量比2:1混合于反应釜中,向反应釜中以50mL/min速率通入氮气,下调节反应釜中物料的pH至10.0,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,得预处理微囊分散液,将预处理微囊分散液与硼氢化钠按质量比100:1混合,于温度为35℃,转速为320r/min的条件下搅拌反应10h后,过滤,冷冻干燥;
[0072] (3)将步骤(2)所得物质与水按质量比1:20混合,调节pH至6,并加入步骤(2)所得物质质量0.5倍的金属盐,于温度为45℃,转速为250r/min的条件下搅拌反应2h后,过滤,干燥;
[0073] (4)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(3)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0074] (5)将步骤(4)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0075] (6)对步骤(5)所得产品进行指标分析。
[0076] 作为优化,步骤(5)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0077] 作为优化,步骤(3)所述金属盐为将偏铝酸钾与四氯合钯酸钾按质量比3:1混合,得金属盐。
[0078] 作为优化,步骤(5)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0079] 实例5:
[0080] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0081] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0082] (1)将葡聚糖与水按质量比1:220混合,并加入葡聚糖质量0.2倍的高碘酸钾,于温度为60℃,转速为300r/min的条件下,搅拌反应2h后,得改性葡聚糖混合液,将改性葡聚糖混合液与质量分数为12%氯化钡溶液按质量比1:2混合,搅拌反应80min后,过滤,得预处理葡聚糖溶液,将预处理葡聚糖溶液与质量分数为15%的硫酸钠溶液按质量比1:2混合,搅拌反应60min后,过滤;
[0083] (2)将步骤(1)所得物质与质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液按质量比2:1混合于反应釜中,向反应釜中以50mL/min速率通入氮气,下调节反应釜中物料的pH至10.0,于温度为30℃,转速为280r/min的条件下搅拌反应2h后,得预处理微囊分散液,将预处理微囊分散液与硼氢化钠按质量比100:1混合,于温度为35℃,转速为320r/min的条件下搅拌反应10h后,过滤,冷冻干燥;
[0084] (3)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(2)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0085] (4)将步骤(3)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0086] (5)对步骤(4)所得产品进行指标分析。
[0087] 作为优化,步骤(4)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0088] 作为优化,步骤(4)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0089] 实例6:
[0090] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠和12份改性微囊;
[0091] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0092] (1)将质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液加入反应釜,调节反应釜内物料的pH至6,并质量分数为0.4%聚烯丙胺盐酸盐溶液质量0.5倍的金属盐,于温度为45℃,转速为250r/min的条件下搅拌反应2h后,于温度为80℃,转速为120r/min,压力为600kPa的条件下,旋蒸浓缩至含水率为0.1%,干燥;
[0093] (2)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠,次磷酸钠质量3倍的步骤(1)所得物质和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0094] (3)将步骤(2)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0095] (4)对步骤(3)所得产品进行指标分析。
[0096] 作为优化,步骤(3)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0097] 作为优化,步骤(1)所述金属盐为将偏铝酸钾与四氯合钯酸钾按质量比3:1混合,得金属盐。
[0098] 作为优化,步骤(3)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0099] 对比例:
[0100] 一种耐高温的陶瓷氧化膜,按重量份数计,主要包括以下组分的原料:40份硅酸钠,5份次磷酸钠,2份碳酸钠,3份氨水,1份氟化钠;
[0101] 一种耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺,所述耐高温的陶瓷氧化膜加工工艺主要包括以下步骤:
[0102] (1)将硅酸钠与次磷酸钠按质量比8:1混合于烧杯中,并向烧杯中加入次磷酸钠质量0.5倍的碳酸钠,次磷酸钠质量0.7倍的质量分数为10%的氨水,次磷酸钠质量0.3倍的氟化钠和次磷酸钠质量40倍的水,于温度为40℃,转速为300r/min的条件下搅拌混合80min;
[0103] (2)将步骤(1)所得物质作为电解液,以钛合金作为阳极,不锈钢电解槽作为阴极,进行电解反应,得预处理陶瓷氧化膜,将预处理陶瓷氧化膜先于温度为400℃,于氮气氛围下进行碳化,碳化2h后,再于温度为300℃,氧气浓度为180mg/L的条件下,煅烧2h;
[0104] (3)对步骤(2)所得产品进行指标分析。
[0105] 作为优化,步骤(2)所述钛合金中钛元素质量分数为92%,铝元素质量分数为4.5%,元素钒质量分数为3.5%。
[0106] 作为优化,步骤(2)所述电解参数为电流密度为6A/dm2,频率为220Hz,占空比为10%,电压为400V。
[0107] 效果例:
[0108] 下表1给出了采用本发明实施例1至6与对比例的耐高温的陶瓷氧化膜及其加工工艺的指标分析结果。
[0109] 表1
[0110] 耐高温性 失重率/%
实例1 表面完整 0.2
实例2 表面有细小裂缝 1.6
实例3 有些许剥落 1.0
实例4 表面完整 0.1
实例5 表面有细小裂缝 1.4
实例6 有些许剥落 0.8
对比例 表面开裂,并有剥落 4.2
[0111] 从表1的实验数据可以看出,本发明与对比例产品相比合金表面陶瓷氧化膜的致密度和耐高温性能明显较好,从实例1和对比例的相比可得,在产品制备过程中加入改性微囊,可有效提高陶瓷氧化膜的致密度和耐高温性,从实例1和实例2比较可得,当在微囊中不加入金属盐时,合金表面的陶瓷氧化膜层中为含有金属氧化物,从而影响陶瓷氧化膜的致密度和耐高温性,从实例1和实例3的比较可得,当不加入改性葡聚糖时,无法形成微囊,从而使聚烯丙胺盐酸盐在合金表面成膜,虽然可提高产品的致密度,但是由于聚烯丙胺盐酸盐的存在,影响陶瓷氧化膜与合金间的结合力,因此在一定程度上影响产品的耐高温性,对比实例1和实例4,实例2和实例5,实例3和实例6可得,以不同钠盐作为电解液的组分时,加入改性微囊都可以提高陶瓷氧化膜的致密度和耐高温性。
[0112] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。