背景技術(shù)
鎂合金是應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)合金中比重最輕的一種合金，它具有比強(qiáng)度高、彈性模量大、消震性好、承受沖擊載荷能力好、電磁屏蔽性好的特點(diǎn)，主要應(yīng)用在導(dǎo)彈導(dǎo)引系統(tǒng)、起落輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)殼、手機(jī)殼等航空、航天、運(yùn)輸、電子工業(yè)領(lǐng)域。由于鎂合金的這些優(yōu)良特性，國(guó)際上對(duì)鎂合金的消耗日益增加，世界各國(guó)對(duì)鎂及其合金的開(kāi)發(fā)研究也在積極進(jìn)行。我國(guó)鎂資源蘊(yùn)藏豐富，近年來(lái)我國(guó)開(kāi)始重視研究開(kāi)發(fā)鎂產(chǎn)品的成型及表面處理工藝。
發(fā)光材料具有發(fā)光光譜帶窄、色純度高、色彩鮮艷、光吸收能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)射譜帶分布區(qū)域?qū)挕晒鈮勖L(zhǎng)且可承受大功率電子束、高能輻照等諸多優(yōu)點(diǎn)。正是由于這些優(yōu)異的光學(xué)性能，發(fā)光材料被廣泛應(yīng)用于照明、顯示、固體激光器、光通訊、光存儲(chǔ)以及生物醫(yī)學(xué)成像、診斷與治療等諸多領(lǐng)域。
微弧氧化工藝是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種有色金屬(如鋁、鎂、鈦等)表面處理工藝，尤其是從二十世紀(jì)九十年代開(kāi)始，該工藝已成為國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，并且逐漸得到產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可。尤其是鎂合金表面微弧氧化處理，由于微弧氧化陶瓷膜具有較高硬度、較好的抗擦傷及抗腐蝕性能，使該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于鎂合金產(chǎn)品的表面處理上。特別是陶瓷膜表面均勻分布著大量盲性微孔，能夠增加鎂合金產(chǎn)品的后續(xù)裝飾涂層與陶瓷膜的結(jié)合強(qiáng)度。
目前，隨著鎂合金應(yīng)用范圍的不斷推廣，對(duì)鎂合金微弧氧化制備的陶瓷膜的性能要求也不斷提高，鎂合金微弧氧化產(chǎn)品應(yīng)用于日常生活、道路交通、裝飾美化等方面的要求也日益提高。然而，現(xiàn)有技術(shù)鮮有將鎂合金微弧氧化產(chǎn)品與發(fā)光材料結(jié)合的研究，缺少生產(chǎn)既有良好耐磨耐蝕性能又有顯著熒光效應(yīng)的鎂合金微弧氧化產(chǎn)品。
具體內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法。該方法通過(guò)在微弧氧化電解液中加入能夠電離出鍶離子的氫氧化鍶和能夠促使氫氧化鍶更好的均勻分散于電解液中的分散劑十二烷基硫酸鈉，在鎂或鎂合金表面制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜。氫氧化鍶能夠在微弧氧化處理時(shí)微等離子體弧光放電過(guò)程中，在鎂或鎂合金表面發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熒光物質(zhì)鋁酸鍶，鋁酸鍶在高能反應(yīng)的瞬間與陶瓷膜燒結(jié)成一體而成為陶瓷膜中的組份之一，使陶瓷膜除了具有長(zhǎng)余輝發(fā)光特性外，還具有結(jié)合緊密、不易脫落的優(yōu)點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
步驟一、以水為溶劑配制電解液，每升電解液中含鋁酸鈉45g-55g，焦磷酸鈉35g-45g,磷酸二氫鈉40g-45g,氫氧化銀12g-15g,十二烷基硫酸鈉18g-22g,攪拌均勻后將電解液置于電解槽中；
步驟二、將待處理的鎂或鎂合金置于步驟一所述電解液中作為陽(yáng)極，不銹鋼板作為陰極，控制電解液的溫度為5℃-10℃，采用脈沖式微弧氧化電源，調(diào)節(jié)脈沖頻率為300Hz-1000Hz，占空比為5%-45%，在電壓為350V-550V的條件下恒壓電解1Omin-40min，在鎂或鎂合金表面生長(zhǎng)一層均勻的長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜。
上述的鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟一中每升電解液中含鋁酸鈉48g-52g，焦磷酸鈉38g-42g，磷酸二氫鈉40g-42g，氫氧化銀13g-14g,十二烷基硫酸鈉19g-20g。
上述的鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述脈沖頻率為450Hz-500Hz。
上述的鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述占空比為10%-20%。
上述的鎂或鎂合金表面微弧氧化制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜的方法，其特征在于，步驟二中所述電壓為450V-500V。
與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、該方法通過(guò)在微弧氧化電解液中加入能夠電離出鍶離子的氫氧化鍶和能夠促使氫氧化鍶更好的均勻分散于電解液中的分散劑十二烷基硫酸鈉，在鎂或鎂合金表面制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜。氫氧化鍶能夠在微弧氧化處理時(shí)微等離子體弧光放電過(guò)程中，在鎂或鎂合金表面發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成熒光物質(zhì)鋁酸鍶，鋁酸鍶在高能反應(yīng)的瞬間與陶瓷膜燒結(jié)成一體而成為陶瓷膜中的組份·之一，使陶瓷膜除了具有長(zhǎng)余輝發(fā)光特性外，還具有結(jié)合緊密、不易脫落的優(yōu)點(diǎn)。
2、本發(fā)明通過(guò)在微弧氧化電解液中添加氫氧化鍶并調(diào)整配方確保電解液中無(wú)沉淀物產(chǎn)生，在鎂或鎂合金表面制備長(zhǎng)余輝發(fā)光陶瓷膜，制備的陶瓷膜具有極強(qiáng)的吸光、蓄光、發(fā)光能力。陶瓷膜吸收各種可見(jiàn)光后在暗處可持續(xù)12h以上散發(fā)余光，其發(fā)光強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間是硫化鋅熒光材料的數(shù)十倍，而且材料本身無(wú)毒無(wú)害，不含任何放射性元素，穩(wěn)定性和耐久性?xún)?yōu)良，吸光和發(fā)光過(guò)程可重復(fù)，低度照明和指(顯)示作用良好，應(yīng)用范圍廣。
3、本發(fā)明通過(guò)在電解液中加入分散劑十二烷基硫酸鈉，促使氫氧化鍶更加均勻分散于電解液中，進(jìn)而提高微弧氧化形成陶瓷膜中反應(yīng)生成熒光物質(zhì)鋁酸鍶的含量，制備出熒光效應(yīng)理想的陶瓷膜。
4、采用本發(fā)明制備的陶瓷膜中的熒光物質(zhì)鋁酸鍶是利用鋁酸根離子、鍶離子在微弧放電的高溫高壓條件下反應(yīng)生成，因此該陶瓷膜中熒光物質(zhì)與膜層結(jié)合緊密，不易脫落，即使在戶(hù)外等惡劣使用條件下也不會(huì)影響其熒光效果。
5、本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單高效，電解液成分綠色環(huán)保；另外本發(fā)明的方法對(duì)鎂或鎂合金的材質(zhì)、形狀、尺寸等無(wú)特殊要求，因此該工藝具有良好的通用性。