微孔超声波封堵方法 【技术领域】
本发明涉及超声波技术应用领域，具体地说是将超声波应用到零部件微孔封堵处理，以提高零部件的使用性能。
背景技术
大量零部件是不致密的，存在微孔，如涂层、烧结陶瓷和粉末冶金零件的微孔和铸件的显微缩松等，这些微孔使零件产生泄漏或降低零件的耐腐蚀性能等。因此这些具有特定性能要求的零部件在生产过程中或使用前必须进行封孔处理，即用胶凝材料或高分子材料作为封孔材料将开口的微孔封堵。但在表面张力的作用下，封孔液体难以进入微孔深处和一些微细的孔洞，使封孔效果不理想。
超声波具有如下特性：
1)超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
2)超声波可传递很强的能量。
3)超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4)超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。超声效应已广泛用于实际，主要有如下几方面：
①超声检验。超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。
②超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。
③基础研究。超声波作用于介质后，在介质中产生声弛豫过程，声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间地输运过程，并在宏观上表现出对声波的吸收。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构。
【发明内容】
技术问题：针对现有零部件微孔封孔技术的不足，本发明提供一种零部件微孔封堵方法，封堵效果好，有效地提高了零部件的防泄漏和耐腐蚀性能。
技术方案：一种微孔超声波封堵的方法，工艺步骤为：对待封孔处理的材料表面进行清洗，去除杂物后干燥；将清洗后的待封孔处理的材料置于盛有封孔液的容器中，并浸没于液体里，封孔液温度为25℃～60℃；对待封孔处理的材料表面施加超声波场，频率：F≥19KHz；功率密度：P≥0.10w/cm2；取出零部件，对材料表面的封孔液进行固化处理。所述施加超声波场为连续式的或间歇式的，连续式的作用时间不宜过长，以免封孔液温度超过60℃。封孔液为有机硅树脂。
有益效果：本发明是在零部件封孔作业时，施加一个超声波场，使零部件在超声波环境下封孔处理。具体实施方法是将待封孔处理的零部件置于盛有液态封孔材料器中并浸埋于封孔材料中，对零部件表面施加超声波场，超声波通过封孔液传到待封孔处理零部件的液-固界面，超声波效应促使封孔材料进入微孔的深处和一些难以进入的微细孔洞，提高微孔封堵效果。本发明操作简单，实用性强，较容易实现产业化；本发明显著效果，具有良好的应用前景。
(1)在超声波场地作用下，用有机硅树脂或环氧树脂等液态封孔材料可以有效地封堵金属材料的微观缩松。
(2)在超声波场地作用下，用有机硅树脂或环氧树脂等封孔材料可以有效地封堵陶瓷材料的微孔。在超声波场作用下用表1所示的有机硅树脂对Al2O3-13％TiO2涂层和Cr2O3-8％TiO2涂层封孔处理。Al2O3-13％TiO2涂层的电化学腐蚀电流由处理前的2.09×10-7A·cm-2下降到处理后的1×10-10～10-8A·cm-2；Cr2O3-8％TiO2涂层的电化学腐蚀电流由3.52×10-7A·cm-2下降到1×10-10～10-8A·cm-2。
表1.有机硅树脂技术指标
(3)等离子喷涂Cr2O3-8％TiO2涂层在超声波场作用下用表1所示的有机硅树脂封孔处理，其耐5％NaCl盐雾腐蚀寿命≥1500h。
【附图说明】
图1常规封孔Al2O3-13％TiO2涂层的电化学腐蚀极化曲线
图2常规封孔Cr2O3-8％TiO2涂层的电化学腐蚀极化曲线
图3超声波封孔Al2O3-13％TiO2涂层的电化学腐蚀极化曲线
图4超声波封孔Cr2O3-8％TiO2涂层的电化学腐蚀极化曲线
【具体实施方式】
陶瓷材料、金属材料、涂层和镀层等存在微观孔洞的零部件。
封孔材料为有机硅树脂，其技术指标见表1。
实施例1
采用超声波技术对Al2O3-13％TiO2涂层微孔进行封堵。具体工艺流程如下。
①去除Al2O3-13％TiO2涂层粉尘、杂物等。
②在容器内盛装一定量的有机硅树脂，将零件完全浸埋在35℃～45℃有机硅树脂中。
③开启超声波发生器，频率为40KHz，功率密度为0.25w/cm2，采用间歇式方式对被封孔零件表面施加超声波场，超声波作用5分钟，停5分钟，再作用5分钟，如此反复，超声波累计作用时间30分钟。
④从封孔液中取出零件。
⑤将零件置于115℃烘箱内保持15min。
⑥取出空冷至室温，操作完毕。
实施例2
采用超声波技术对Cr2O3-g％TiO2涂层微孔进行封堵。具体工艺流程如下。
①去除Cr2O3-8％TiO2涂层粉尘、杂物等。
②在容器内盛装一定量的有机硅树脂，将零件完全浸埋35℃～45℃有机硅树脂中。
③开启超声波发生器，频率为20KHz，功率密度为0.25w/cm2，采用连续式方式对被封孔零件表面施加超声波场，超声波作用30分钟。
④从封孔液中取出零件。
⑤将零件置于115℃烘箱内保持15min。
⑥取出空冷至室温，操作完毕。
实施例3
采用超声波技术对金属零件缩松微孔进行封堵。具体工艺流程如下。
①去除零件表面污染、杂物等。
②在容器内盛装一定量的有机硅树脂，将零件完全浸埋30℃～40℃有机硅树脂中。
③开启超声波发生器，频率为60KHz，功率密度为0.25w/cm2，采用间歇式方式对被封孔零件表面施加超声波场，超声波作用5分钟，停5分钟，再作用5分钟，如此反复，超声波累计作用时间30分钟。
④从封孔液中取出零件。
⑤将零件置于115℃烘箱内保持15min。
⑥取出空冷至室温，操作完毕。