本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)中的金屬著色和顯色領(lǐng)域，具體是一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法。

背景技術(shù)：

近年來為了滿足對材料使用和外觀的要求，從而研究出了整體著色法、陽極氧化處理后的電解著色和化學(xué)染色法，雖然整體著色法可得到耐腐蝕性好、耐久性強(qiáng)的氧化膜層，但該技術(shù)的耗能大、著色效果差，而化學(xué)染色法雖然染色技術(shù)簡單得到的膜層具有良好的耐蝕性，但其顏色的耐久性較差，只適用于室內(nèi)的裝修。而通過微弧氧化著色技術(shù)在鋁合金表面制得彩色陶瓷膜層在耐磨性、耐蝕性、外觀質(zhì)量、厚度、膜層色澤穩(wěn)定性等方面優(yōu)于以上工藝，受到了廣泛的應(yīng)用。

在關(guān)于鋁合金微弧氧化著色方面，國外相關(guān)文獻(xiàn)很少，近年來國內(nèi)有部分單位做了一系列的研究，得到了一系列具有優(yōu)良性能的鋁合金黑色陶瓷膜層，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。但是目前在膜層制備中仍存在以下問題：(1)張文凡通過添加鐵氰化鉀(k3[fe(cn)6])、六氰合鐵(ii)酸鉀(k4[fe(cn)6]·3h2o)在鋁合金表面微弧氧化著色，但其電解液中含有許多重金屬，危害人體，污染環(huán)境。(2)專利號cn201310439874.2公開了一種對鎂合金表面黑色陶瓷化處理的工藝，但是其預(yù)處理不僅需要堿蝕烘干等，后處理還需要清洗封孔等工藝，處理復(fù)雜，增加成本并且膜層易褪色。(3)專利號cn201010267526.8公開了一種鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化一微弧氧化深色陶瓷膜層制備方法，將化學(xué)轉(zhuǎn)化與微弧氧化結(jié)合在一起制備出深色陶瓷膜層，但其需二次成膜，先化學(xué)成膜后在進(jìn)行微弧氧化成膜時(shí)間長，工序復(fù)雜且成膜速度慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法，是以硅酸鹽和磷酸鹽為主鹽的電解液中，采用交流雙極性脈沖電源對鋁合金進(jìn)行微弧氧化處理；該方法工藝操作簡單、單位能耗低、對環(huán)境污染小，所制備的陶瓷膜層較厚、色澤均勻且顏色持久性好。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法，具體包括如下步驟：

1)預(yù)處理：對鋁合金工件進(jìn)行預(yù)處理，去除鋁合金表面的氧化物和油污；

2)配制電解液：按照重量份配比為：硅酸鈉：磷酸鈉：偏釩酸銨：鎢酸鈉：十二烷基苯磺酸鈉：碳酸氫鈉=2.2~6.2：4.2~6.2：1.8~3.4：4.2~6.2：1~2.2：1~1.8，分別稱取硅酸鈉、磷酸鈉、偏釩酸銨、鎢酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、碳酸氫鈉，加入去離子水中，不斷攪拌，使各成分充分溶解，制得微弧氧化電解液；

3)微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1)預(yù)處理后的鋁合金工件固定于步驟2）制備得到的微弧氧化電解液反應(yīng)槽中，以鋁合金工件作為陽極，不銹鋼板為陰極，采用交流雙極性脈沖電源對鋁合金工件進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金工件表面形成15-35μm黑色陶瓷氧化膜層；

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；

經(jīng)過上述步驟，在鋁合金工件表面形成黑色陶瓷氧化膜層。

步驟1）中，所述的預(yù)處理是對鋁合金工件棱邊去毛刺，分別用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金工件基體，完全去除鋁合金工件表面氧化膜然后，再采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，在裝有丙酮的超聲波清洗儀中，震動清洗鋁合金工件，去除油污，再用去離子水清洗鋁合金工件，清洗后的鋁合金工件放入烘干機(jī)中烘干，備用。

步驟2）中，所述的硅酸鈉的濃度為5.5~15.5g/l，磷酸鈉的濃度為10.5~15.5g/l，偏釩酸銨的濃度為4.5~8.5g/l，鎢酸鈉的濃度為10.5~15.5g/l，十二烷基苯磺酸鈉的濃度為2.5~5.5g/l，碳酸氫鈉的濃度為2.5~4.5g/l。

步驟3）中，所述的微弧氧化反應(yīng)整個(gè)過程采用恒流控制，微弧氧化電解液反應(yīng)槽中，還外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，使用離子吸附機(jī)將離子吸附送至微弧氧化反應(yīng)槽陰、陽極，以補(bǔ)充離子利用率，同時(shí)開啟循環(huán)冷卻將經(jīng)過步驟1)預(yù)處理后的鋁合金工件放入所述電解液中進(jìn)行微弧氧化處理。

步驟3）中，所述的工藝參數(shù)為：電流密度4.5~8.5a/dm²，頻率30~450hz，占空比10.5%~30.5%，正負(fù)脈沖比(2.5~4.5)：1。

將制得的表面具有微弧氧化著黑色膜層的鋁合金進(jìn)行測試：

a、外觀顏色的測試：將被測試樣的表面顏色與gsb05—1426--2001(代替gsbg51001—94)漆膜顏色標(biāo)準(zhǔn)樣卡進(jìn)行對比分析，來確定微弧氧化膜層的具體顏色；使用tt260數(shù)字式覆層測厚儀檢測膜層的厚度；

b、顏色持久性測試：利用雨淋實(shí)驗(yàn)，將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h，模擬四季下雨時(shí)的氣溫、空氣濕度等情況，春、夏、秋、冬四季，每季模擬時(shí)間為12h，以此來觀察膜層表面是否有顏色改變或者是否存在缺陷。

c、采用目視檢查法檢查陶瓷層外觀質(zhì)量，選擇適當(dāng)?shù)挠^察距離，對于裝飾性的微弧氧化膜，其觀察距離一般為0.5m，借助天然散射光或在日光下目測檢驗(yàn)條件下以垂直于測試表面或以45°斜角進(jìn)行觀察。

測試結(jié)果為：微弧氧化著黑色膜層的鋁合金的膜層厚度均勻，黑色膜層無損傷，無變化，膜層面上無氣泡、針孔、斑點(diǎn)、脫皮和褪色等缺陷。

有益效果：

本發(fā)明提供了一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法，成膜速度快，在基體材料方面適用范圍廣，利于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用，通過將清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中，因溫度升高會使合金內(nèi)部分子發(fā)生電子躍遷，激發(fā)出能量，增加表面活性，從而使膜層起弧時(shí)間減少，降低能耗。利用自制的離子吸附機(jī)設(shè)定離子使用率，來排除溫度、濕度等外界環(huán)境對膜層的影響，使得膜層反應(yīng)時(shí)間減少，降低能耗，通過自制雨淋裝置模擬檢測發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明制備的表面陶瓷膜層具有良好的顏色持久性，滿足實(shí)際使用要求滿足實(shí)際使用要求，且黑色陶瓷膜層的電解液沒有含有眾多對環(huán)境、人體有害金屬，廢液處理簡單方便。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。

一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法，具體包括如下步驟：

1)預(yù)處理：對鋁合金工件進(jìn)行預(yù)處理，去除鋁合金表面的氧化物和油污；

2)配制電解液：按照重量份配比為：硅酸鈉：磷酸鈉：偏釩酸銨：鎢酸鈉：十二烷基苯磺酸鈉：碳酸氫鈉=2.2~6.2：4.2~6.2：1.8~3.4：4.2~6.2：1~2.2：1~1.8，分別稱取硅酸鈉、磷酸鈉、偏釩酸銨、鎢酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、碳酸氫鈉，加入去離子水中，不斷攪拌，使各成分充分溶解，制得微弧氧化電解液；

3)微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1)預(yù)處理后的鋁合金工件固定于步驟2）制備得到的微弧氧化電解液反應(yīng)槽中，以鋁合金工件作為陽極，不銹鋼板為陰極，采用交流雙極性脈沖電源對鋁合金工件進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)，在鋁合金工件表面形成15-35μm黑色陶瓷氧化膜層；

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；

經(jīng)過上述步驟，在鋁合金工件表面形成黑色陶瓷氧化膜層。

步驟1）中，所述的預(yù)處理是對鋁合金工件棱邊去毛刺，分別用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金工件基體，完全去除鋁合金工件表面氧化膜然后，再采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，在裝有丙酮的超聲波清洗儀中，震動清洗鋁合金工件，去除油污，再用去離子水清洗鋁合金工件，清洗后的鋁合金工件放入烘干機(jī)中烘干，備用。

步驟2）中，所述的硅酸鈉的濃度為5.5~15.5g/l，磷酸鈉的濃度為10.5~15.5g/l，偏釩酸銨的濃度為4.5~8.5g/l，鎢酸鈉的濃度為10.5~15.5g/l，十二烷基苯磺酸鈉的濃度為2.5~5.5g/l，碳酸氫鈉的濃度為2.5~4.5g/l。

步驟3）中，微弧氧化反應(yīng)整個(gè)過程采用恒流控制，微弧氧化電解液反應(yīng)槽中，還外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，使用離子吸附機(jī)將離子吸附送至微弧氧化反應(yīng)槽陰、陽極，以補(bǔ)充離子利用率，同時(shí)開啟循環(huán)冷卻將經(jīng)過步驟1)預(yù)處理后的鋁合金工件放入所述電解液中進(jìn)行微弧氧化處理。

步驟3）中，所述的工藝參數(shù)為：電流密度4.5~8.5a/dm²，頻率30~450hz，占空比10.5%~30.5%，正負(fù)脈沖比(2.5~4.5)：1。

實(shí)施例1：

1）選用型號為1050鋁合金（尺寸控制為30cm×20cm×2cm）依次用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金基體，完全去除表面氧化膜，然后采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，將打磨后的基體進(jìn)行表面除油處理，用去離子水清洗，清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中；對鋁合金進(jìn)行前處理的目的是去除鋁合金表面的氧化物和油污。

2）配置電解液：用微弧氧化反應(yīng)槽盛取3l去離子水，分別稱取20g濃度為8g/l的硅酸鈉、32g濃度為12g/l的磷酸鈉、14g濃度為5g/l的偏釩酸銨、32g濃度為12g/l的鎢酸鈉、8g濃度為3g/l的十二烷基苯磺酸鈉、8g濃度為3g/l的碳酸氫鈉，按順序加入去離子水中，并在添加的過程中不斷攪拌使其充分溶解。

3）微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1）處理后的基體固定于微弧氧化反應(yīng)槽中，微弧氧化反應(yīng)槽外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，且保證表面處理后的鋁合金基體要原位生長陶瓷膜層的部分完全浸入到電解液中，將鋁合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，陰極與陽極之間的距離為6cm，采用交流極性脈沖電源對鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理，整個(gè)過程采用恒流控制，設(shè)定電參數(shù)為電流密度4a/dm²，頻率300hz，占空比10%，正負(fù)脈沖比4：1，所有參與反應(yīng)離子達(dá)到設(shè)定離子吸附機(jī)中離子使用率為100%時(shí)所用氧化時(shí)間為20min。

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；經(jīng)測試其外觀光滑均勻，平均膜層厚度25μm左右。

5）測量膜層外觀顏色的持久性：雨淋實(shí)驗(yàn)是將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h中，根據(jù)本地區(qū)天氣預(yù)報(bào)，模擬四季下雨時(shí)的平均氣溫為春季為15℃、夏季為20℃、秋季為10℃、冬季為9℃，四季下雨時(shí)的平均相對空氣濕度為春季為70%、夏季為85%、秋季為65%、冬季為60%，四季下雨時(shí)的平均降水總量為春季為150mm、夏季為300mm、秋季為100mm、冬季為60mm，每季試驗(yàn)時(shí)間為12h，實(shí)驗(yàn)過后觀察膜層表面無顏色褪色改變或者存在氣泡、針孔等缺陷。

實(shí)施例2：

一種鋁合金表面微弧氧化著黑色膜層的方法，具體包括如下步驟：

1）預(yù)處理：選用型號為1050鋁合金（尺寸控制為30cm×20cm×2cm）依次用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金基體，完全去除表面氧化膜，然后采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，將打磨后的基體進(jìn)行表面除油處理，用去離子水清洗，清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中；對鋁合金進(jìn)行前處理的目的是去除鋁合金表面的氧化物和油污。

2）配置電解液：用微弧氧化反應(yīng)槽盛取3l去離子水，分別稱取30g濃度為10g/l的硅酸鈉、40g濃度為12g/l的磷酸鈉、16g濃度為6g/l的偏釩酸銨、40g濃度為14g/l的鎢酸鈉、10g濃度為4g/l的十二烷基苯磺酸鈉、10g濃度為3g/l的碳酸氫鈉，按順序加入去離子水中，并在添加的過程中不斷攪拌使其充分溶解。

3）微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1）處理后的基體固定于微弧氧化反應(yīng)槽中，微弧氧化反應(yīng)槽外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，且保證表面處理后的鋁合金基體要原位生長陶瓷膜層的部分完全浸入到電解液中，將鋁合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，陰極與陽極之間的距離為6cm，采用交流極性脈沖電源對鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理，整個(gè)過程采用恒流控制，設(shè)定電參數(shù)為電流密度6a/dm²，頻率500hz，占空比20%，正負(fù)脈沖比3：1，所有參與反應(yīng)離子達(dá)到設(shè)定離子吸附機(jī)中離子使用率為100%時(shí)所用氧化時(shí)間為30min。

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；經(jīng)測試其外觀光滑均勻，平均膜層厚度40μm左右。

5）測量膜層外觀顏色的持久性：雨淋實(shí)驗(yàn)是將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h中，根據(jù)本地區(qū)天氣預(yù)報(bào)，模擬四季下雨時(shí)的平均氣溫為春季為15℃、夏季為20℃、秋季為10℃、冬季為9℃，四季下雨時(shí)的平均相對空氣濕度為春季為70%、夏季為85%、秋季為65%、冬季為60%，四季下雨時(shí)的平均降水總量為春季為150mm、夏季為300mm、秋季為100mm、冬季為60mm，每季試驗(yàn)時(shí)間為12h，實(shí)驗(yàn)過后觀察膜層表面無顏色褪色改變或者存在氣泡、針孔等缺陷。

實(shí)施例3：

1）預(yù)處理：選用型號為6061鋁合金(尺寸控制為30cm×20cm×3cm)，依次用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金基體，完全去除表面氧化膜，然后采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，將打磨后的基體進(jìn)行表面除油處理，用去離子水清洗，清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中；對鋁合金進(jìn)行前處理的目的是去除鋁合金表面的氧化物和油污。

2）配置電解液：用微弧氧化反應(yīng)槽盛取3l去離子水，分別稱取40g濃度為15g/l的硅酸鈉、45g濃度為15g/l的磷酸鈉、20g濃度為8g/l的偏釩酸銨、45g濃度為14g/l的鎢酸鈉、15g濃度為5g/l的十二烷基苯磺酸鈉、10g濃度為4g/l的碳酸氫鈉，按順序加入去離子水中，并在添加的過程中不斷攪拌使其充分溶解。

3）微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1）中處理后的基體固定于微弧氧化反應(yīng)槽中，微弧氧化反應(yīng)槽外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配置好(2)電解液，且保證表面處理后的鋁合金基體要原位生長陶瓷膜層的部分完全浸入到電解液中，將鋁合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，陰極與陽極之間的距離為6cm，采用交流極性脈沖電源對鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理，整個(gè)過程采用恒流控制，設(shè)定電參數(shù)為電流密度8a/dm²，頻率400hz，占空比30%，正負(fù)脈沖比2：1，所有參與反應(yīng)離子達(dá)到設(shè)定離子吸附機(jī)中離子使用率為100%時(shí)所用氧化時(shí)間為40min。

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；經(jīng)測試其外觀光滑均勻，平均膜層厚度40μm左右。

5）測量膜層外觀顏色的持久性：雨淋實(shí)驗(yàn)是將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h中，根據(jù)本地區(qū)天氣預(yù)報(bào)，模擬四季下雨時(shí)的平均氣溫為春季為15℃、夏季為20℃、秋季為10℃、冬季為9℃，四季下雨時(shí)的平均相對空氣濕度為春季為70%、夏季為85%、秋季為65%、冬季為60%，四季下雨時(shí)的平均降水總量為春季為150mm、夏季為300mm、秋季為100mm、冬季為60mm，每季試驗(yàn)時(shí)間為12h，實(shí)驗(yàn)過后觀察膜層表面無顏色褪色改變或者存在氣泡、針孔等缺陷。

實(shí)施例4：

1）預(yù)處理：選用型號為ly12鋁合金(尺寸控制為30cm×20cm×3cm)，依次用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金基體，完全去除表面氧化膜，然后采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，將打磨后的基體進(jìn)行表面除油處理，用去離子水清洗，清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中；對鋁合金進(jìn)行前處理的目的是去除鋁合金表面的氧化物和油污。

2）配置電解液：用微弧氧化反應(yīng)槽盛取3l去離子水，分別稱取20g濃度為8g/l的硅酸鈉、32g濃度為12g/l的磷酸鈉、14g濃度為5g/l的偏釩酸銨、32g濃度為12g/l的鎢酸鈉、8g濃度為3g/l的十二烷基苯磺酸鈉、8g濃度為3g/l的碳酸氫鈉，按順序加入去離子水中，并在添加的過程中不斷攪拌使其充分溶解。

3）微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1）處理后的基體固定于微弧氧化反應(yīng)槽中，微弧氧化反應(yīng)槽外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，且保證表面處理后的鋁合金基體要原位生長陶瓷膜層的部分完全浸入到電解液中，將鋁合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，陰極與陽極之間的距離為6cm，采用交流極性脈沖電源對鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理，整個(gè)過程采用恒流控制，設(shè)定電參數(shù)為電流密度4a/dm²，頻率300hz，占空比10%，正負(fù)脈沖比4：1，所有參與反應(yīng)離子達(dá)到設(shè)定離子吸附機(jī)中離子使用率為100%時(shí)所用氧化時(shí)間為20min。

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；經(jīng)測試其外觀光滑均勻，平均膜層厚度25μm左右。

5）測量膜層外觀顏色的持久性：雨淋實(shí)驗(yàn)是將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h中，根據(jù)本地區(qū)天氣預(yù)報(bào)，模擬四季下雨時(shí)的平均氣溫為春季為15℃、夏季為20℃、秋季為10℃、冬季為9℃，四季下雨時(shí)的平均相對空氣濕度為春季為70%、夏季為85%、秋季為65%、冬季為60%，四季下雨時(shí)的平均降水總量為春季為150mm、夏季為300mm、秋季為100mm、冬季為60mm，每季試驗(yàn)時(shí)間為12h，實(shí)驗(yàn)過后觀察膜層表面無顏色褪色改變或者存在氣泡、針孔等缺陷。

實(shí)施例5：

1）預(yù)處理：6063鋁合金(尺寸控制為30cm×20cm×3cm)，依次用240^#、320^#、400^#金相砂紙粗磨細(xì)磨鋁合金基體，完全去除表面氧化膜，然后采用1500^#砂紙進(jìn)行拋光處理，將打磨后的基體進(jìn)行表面除油處理，用去離子水清洗，清洗后的鋁合金放入烘干機(jī)中；對鋁合金進(jìn)行前處理的目的是去除鋁合金表面的氧化物和油污。

2）配置電解液：用微弧氧化反應(yīng)槽盛取3l去離子水，分別稱取20g濃度為8g/l的硅酸鈉、32g濃度為12g/l的磷酸鈉、14g濃度為5g/l的偏釩酸銨、32g濃度為12g/l的鎢酸鈉、8g濃度為3g/l的十二烷基苯磺酸鈉、8g濃度為3g/l的碳酸氫鈉，按順序加入去離子水中，并在添加的過程中不斷攪拌使其充分溶解。

3）微弧氧化離子反應(yīng)著色：將步驟1）處理后的基體固定于微弧氧化反應(yīng)槽中，微弧氧化反應(yīng)槽外接離子吸附機(jī)，在離子吸附機(jī)中配有步驟2）的配置電解液，且保證表面處理后的鋁合金基體要原位生長陶瓷膜層的部分完全浸入到電解液中，將鋁合金作為陽極，不銹鋼片作為陰極，陰極與陽極之間的距離為6cm，采用交流極性脈沖電源對鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理，整個(gè)過程采用恒流控制，設(shè)定電參數(shù)為電流密度6a/dm²，頻率500hz，占空比20%，正負(fù)脈沖比3：1，所有參與反應(yīng)離子達(dá)到設(shè)定離子吸附機(jī)中離子使用率為100%時(shí)所用氧化時(shí)間為30min。

4）清洗、干燥：微弧氧化離子反應(yīng)著色完成后，取出鋁合金工件，用去離子水沖洗，自然晾干，即可得到鋁合金微弧氧化黑色陶瓷膜層；經(jīng)測試其外觀光滑均勻，平均膜層厚度40μm左右。

5）測量膜層外觀顏色的持久性：雨淋實(shí)驗(yàn)是將成膜試樣放置在自制的仿淋雨裝置48h中，根據(jù)本地區(qū)天氣預(yù)報(bào)，模擬四季下雨時(shí)的平均氣溫為春季為15℃、夏季為20℃、秋季為10℃、冬季為9℃，四季下雨時(shí)的平均相對空氣濕度為春季為70%、夏季為85%、秋季為65%、冬季為60%，四季下雨時(shí)的平均降水總量為春季為150mm、夏季為300mm、秋季為100mm、冬季為60mm，每季試驗(yàn)時(shí)間為12h，實(shí)驗(yàn)過后觀察膜層表面無顏色褪色改變或者存在氣泡、針孔等缺陷。