專利名稱：氣體流量計上涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種在氣體流量計表面上制備納米陶瓷涂層的裝置。
(二)
背景技術：
氣體流量計主要用于天然氣的商業貿易計量，由于其具有可靠 性、范圍度寬，始動流量小等優點，被廣大用戶廣泛選用。氣體流量
計的主要部件為鋁合金(6063或者2024鋁合金)，但由于表面處理 技術未能達到國外同類產品的技術水平，使得該產品的主要部件依賴 于進口，所以迫切需要一種適合該產品的表面處理技術及裝置。
微弧氧化技術能在鋁及其合金表面沉積一層厚而致密的超硬陶 瓷膜，通過微弧氧化生成的陶瓷膜在機械性能方面遠遠優于陽極氧化 膜，而在與基體的結合力強度等方面遠高于等離子體噴鍍的陶瓷膜。 微弧氧化技術的另一優點是，它所處理過的工件尺寸變化小，且能極 大地改善鋁合金的耐磨損、耐腐蝕及絕緣性能，達到了第二代工程材 料(金屬)和第三代工程材料(陶瓷)的完美結合，因而該技術已被成功 的用于有色金屬及其合金上。
微弧氧化系統主要由電源柜、操作臺、工作槽、換熱器等部件組 成。其中工作槽又包括大、小兩個工作槽，用來制備不同尺寸的工件。 氣體流量計作陽極浸在處理液中，帶冷卻系統的不銹鋼容器作為陰 極，并使電源工作在恒流方式。試驗開始時，在直流低電壓和工作液的作用下，陽極鋁合金表面發生電化學氧化產生有一定電阻率的陽極 氧化薄膜。隨著時間的進行，電壓逐步升高，直至升高到300v以上， 此時氧化膜絕緣能力更強，在工件的表面形成一層電暈，當電壓提高
到370v左右時，將對鋁合金表面產生的絕緣膜擊穿產生微電弧(電火
花)放電，此時可以看到表面上有很多白色的細小火花亮點，此起彼伏，
連續、交替、轉移放電。當電壓升高到500v或更高時，微電弧火花放 電的亮點成為藍白色，更大更粗，而且伴有連續的噼啪放電聲。此時微 電弧火花放電通道3000°C以上的高溫將鋁合金表面中熔融鋁原子與 工作液中的氧原子發生電、物理、化學反應結合而成Al203陶瓷層。
氣體流量計圓盤狀的整體構造造成涂覆工藝的不便，輸電的鋁條 必須同時起支撐作用，將流量計懸掛并保持站立狀，以保證涂覆效果。 現有涂覆方法和裝置中，氣體流量計通過鋁條攻絲與電源相連接，兩 者不但接觸面積較小，而且，兩者接觸處無法進行密封，導致工作槽 液進入，產生強大的放電振爆現象，并伴隨有巨響，導致電流失穩， 在涂層表面留下較粗氣孔。而且，由于流量計與鋁條連接不牢固，在 強電流的作用下，流量計易晃動，影響涂層的質量。
發明內容
本實用新型要解決現有氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的 裝置所存在的容易振爆、涂層質量差的缺點，提供一種工作過程平穩、 涂層細致、均勻的涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置。
本實用新型所述的氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置， 包括電源柜、操作臺、工作槽、換熱器，帶冷卻裝置的不銹鋼容器作為陰極，陽極包括圓盤狀的流量計、與所述的流量計連接的鋁條，陰 極和陽極都連接直流恒流電源，其特征在于所述的鋁條插入所述流 量計的通孔內，所述的通孔的前端面被已經氧化的螺帽密封，所述的 螺帽通過所述鋁條前部的螺紋與鋁條連接，所述的通孔的后端面被所 述鋁條上的凸肩密封。
更進一步，所述的鋁條浸入槽液的部分套上絕緣橡膠套，防止其 發生放電現象。
本實用新型對鋁條進行砂紙打磨到合適的尺寸，將鋁條直接嵌入 流量計的通孔中，并在端面上用已經氧化的螺帽進行固定密封，在鋁 條浸入槽液的部分套上絕緣橡膠套，防止其發生放電現象。通過此種 連接方式，可以將鋁條和流量計連接處完全密封，避免制備過程中產 生強大的電流放電現象，同時，兩者連接非常牢固，無晃動，從而使 整個制備過程得以順利進行。
本實用新型成功地將微弧氧化技術應用到氣體流量計上，并通過 特殊的設計，將待加工的氣體流量計工件與微弧氧化電源達到良好的 連接，以克服加工過程中槽液進入工件內部而引起的放電振爆和晃動 現象，使涂層更加致密均勻，質量提高。
本實用新型的優點是對氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層過 程平穩，無放電振爆和晃動現象，涂層更加致密均勻，質量提高。
圖1是本實用新型的陽極結構示意圖
具體實施方式
參照附圖
本實用新型所述的氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置， 包括電源柜、操作臺、工作槽、換熱器，帶冷卻裝置的不銹鋼容器作 為陰極，陽極包括圓盤狀的流量計、與所述的流量計連接的鋁條l， 陰極和陽極都連接直流恒流電源。
所述的鋁條1插入所述流量計4的通孔內，所述的通孔的前端面 被已經氧化的螺帽2密封，所述的螺帽2通過所述鋁條1前部的螺紋 與鋁條1連接，所述的通孔的后端面被所述鋁條1上的凸肩11密封。
所述的鋁條1浸入槽液的部分套上絕緣橡膠套3，防止其發生放 電現象。
本實用新型對鋁條1進行砂紙打磨到合適的尺寸，將鋁條1直接
嵌入流量計4的通孔中，并在端面上用已經氧化的螺帽2進行固定密 封，在鋁條1浸入槽液的部分套上絕緣橡膠套3，防止其發生放電現 象。通過此種連接方式，可以將鋁條1和流量計4連接處完全密封， 避免制備過程中產生強大的電流放電現象，同時，兩者連接非常牢固， 無晃動，從而使整個制備過程得以順利進行。
本實用新型成功地將微弧氧化技術應用到氣體流量計上，并通過 特殊的設計，將待加工的氣體流量計工件與微弧氧化電源達到良好的 連接，以克服加工過程中槽液進入工件內部而引起的放電振爆和晃動 現象，使涂層更加致密均勻，質量提高。
氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的方法包括如下步驟 (1)以帶冷卻裝置的不銹鋼容器作為陰極；(2) 以濃度為15g/l的Na2BA 10H20水溶液，調配處理液；
(3) 對鋁條1進行砂紙打磨到合適的尺寸，鋁條1的前端車螺 紋；
(4) 將鋁條1直接嵌入流量計4的通孔中，使鋁條1的凸肩11 頂住所述通孔的后端面，用已經氧化的螺帽2擰緊在所述 鋁條1的前部，對所述通孔的前端面進行固定密封；
(5) 在鋁條1浸入槽液的部分套上絕緣橡膠套3，防止其發生 放電現象；
(6) 將流量計4浸入處理液，以恒流方式對所述的鋁條1供電， 電流密度為10A/dm2，微弧氧化時間為60min。
采用20kW直流脈沖微弧氧化裝置對氣體流量計表面進行微弧氧 化，該設備由微弧氧化電源、電解槽、攪拌系統和冷卻系統組成。電 解液為八1203納米粉2g，分析純的Na2B407 10H20水溶液，濃度為 15g/l。試樣作陽極浸在處理液中，帶冷卻系統的不銹鋼容器作為陰 極，并使電源工作在恒流方式，電流密度為10A/dm2，微弧氧化時間 為60min。
所制備的樣品主要采用X射線衍射儀(XRD)測定試樣的相結構。 用Hitachi S-4700型掃描電鏡(SEM)測定試樣的表面形貌、并對其 進行能譜分析。用歷V-IT顯微硬度計測試試樣的顯微硬度。采用中 科院蘭州物理所研制的W頂-2E型球-盤摩擦磨損機考察試樣在干摩 擦下的磨損性能。采用中科院蘭州物理所研制的劃痕儀測定涂層與基 體的結合力。本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式的 列舉，本實用新型的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具 體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領域技術人員根據本實用新型 構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1、氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置，包括電源柜、操作臺、工作槽、換熱器，帶冷卻裝置的不銹鋼容器作為陰極，陽極包括圓盤狀的流量計、與所述的流量計連接的鋁條，陰極和陽極都連接直流恒流電源，其特征在于所述的鋁條插入所述流量計的通孔內，所述的通孔的前端面被已經氧化的螺帽密封，所述的螺帽通過所述鋁條前部的螺紋與鋁條連接，所述的通孔的后端面被所述鋁條上的凸肩密封。
2、 如權利要求1所述的氣體流量計的涂覆納米陶瓷復合涂層的裝 置，其特征在于所述的鋁條浸入槽液的部分套有絕緣橡膠套。
專利摘要氣體流量計上涂覆納米陶瓷復合涂層的裝置，包括帶冷卻裝置的不銹鋼容器、直流恒流電源、圓盤狀的流量計、與所述的流量計連接的鋁條，所述的鋁條插入所述流量計的通孔內，所述的通孔的前端面被已經氧化的螺帽密封，所述的螺帽通過所述鋁條前部的螺紋與鋁條連接，所述的通孔的后端面被所述鋁條上的凸肩密封。本實用新型可以使涂層更加致密均勻，質量提高。
文檔編號C25D11/00GK201228290SQ20082012157
公開日2009年4月29日 申請日期2008年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者朋 葉, 宋仁國, 李紅霞, 堅 趙, 鄭曉華 申請人:浙江工業大學