微弧氧化(Microarc oxidation, MAO)又被稱為等離子技術(shù)電解法空氣氧化(Plasma electrolytic oxidation, PEO)、微等離子技術(shù)空氣氧化(Microplasma oxidation, MPO)或陽(yáng)極氧化火花堆積,是一種將鋁、鈦、鎂等稀有金屬或其鋁合金放置特別的鋰電池電解液中,根據(jù)微等離子技術(shù)充放電,立即在合金或鋁合金表面原點(diǎn)生長(zhǎng)發(fā)育微濾的新技術(shù)。它是在陽(yáng)極氧化的根基上創(chuàng)建起來(lái)的一種新方式。 鋁鎂鋁合金,已經(jīng)均能完成原點(diǎn)生長(zhǎng)發(fā)育膜層上色。
鋁合金具備溶點(diǎn)高、抗腐蝕、比強(qiáng)度高明顯優(yōu)勢(shì),在航天航空、深海開發(fā)設(shè)計(jì)、人力植體等方面具備普遍的應(yīng)用前景。但也是有自己的不夠,如耐磨性能差、強(qiáng)度劣等缺陷。因而,必須 對(duì)其表面開展加強(qiáng)解決,微弧氧化技術(shù)可在鋁合金表面原點(diǎn)生長(zhǎng)發(fā)育出高密度的金屬氧化物微濾層,其耐磨損性、耐蝕性出色,使鋁合金的使用取得了普遍營(yíng)銷推廣。
伴隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì),大家對(duì)鋁材質(zhì)的耐腐蝕、高韌性和高韌性等性能指標(biāo)提到了更好的規(guī)定。因此,大家常選用陽(yáng)極氧化、電鍍工藝和微弧氧化等技術(shù)對(duì)鋁合金型材開展表面解決以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用規(guī)定。
將稀有金屬以及鋁合金放進(jìn)溶液的酸堿性中做為陽(yáng)極氧化開展插電解決,在另加電磁場(chǎng)功效下,在材質(zhì)的表面產(chǎn)生一層空氣氧化膜的操作過程稱陽(yáng)極氧化。一般陽(yáng)極氧化膜膜層較薄,關(guān)鍵運(yùn)用于防腐蝕、裝飾設(shè)計(jì)、建筑涂料最底層和耐磨性等層面。微弧氧化是在陽(yáng)極氧化的根基上發(fā)展壯大下去的一項(xiàng)新型的表面解決技術(shù),關(guān)鍵適用于對(duì)鋁、鎂、鈦等非金屬材料以及其鋁合金,它根據(jù)髙壓充放電功效在壓鑄件表面轉(zhuǎn)化成一層硬質(zhì)的瓷器層。該瓷器層具備與基材融合堅(jiān)固、構(gòu)造高密度、具備優(yōu)良耐磨損、抗腐蝕、耐熱沖擊性和絕緣特點(diǎn)等,因此具備更為寬廣的應(yīng)該有市場(chǎng)前景。
微弧氧化提升了傳統(tǒng)式的陽(yáng)極氧化電流量、工作電壓電磁感應(yīng)定律地區(qū)的限定,把陽(yáng)極氧化電位差由幾十伏提升到好幾百伏,空氣氧化電流量也自小電流量發(fā)展趨勢(shì)到大電流量,由直流電發(fā)展趨勢(shì)到溝通交流,導(dǎo)致在試品表面上發(fā)生電暈放電、輝光、微弧充放電、乃至火花充放電等狀況。
一般覺得,微弧氧化全過程歷經(jīng)四個(gè)階段。
(1)陽(yáng)極氧化階段
將試樣放置一定的鋰電池電解液中,插電后,試品表面和負(fù)極表面發(fā)生成千上萬(wàn)細(xì)微均勻分布的乳白色汽泡,并且隨工作電壓上升,汽泡慢慢增大變密,轉(zhuǎn)化成速度也不斷地加速。在做到擊穿電壓以前,這類狀況一直存有,這一階段便是陽(yáng)極氧化階段。
(2)火花充放電階段
當(dāng)增加到試品的電流超過擊穿電壓時(shí),試品表面逐漸發(fā)生成千上萬(wàn)細(xì)微、色度較低的火花點(diǎn)。這種火花點(diǎn)相對(duì)密度不高,無(wú)爆鳴音。在該階段,試品表面逐漸產(chǎn)生瓷器層,但瓷器層的發(fā)育速度不大,強(qiáng)度和致相對(duì)密度較低,因此應(yīng)盡量避免這一階段的時(shí)間。
(3)微弧氧化階段
進(jìn)到火花充放電階段后,伴隨著工作電壓再次上升,火花慢慢增大調(diào)亮,相對(duì)密度提升。接著,試品表面逐漸勻稱地發(fā)生放電孤斑?;“吆艽?,相對(duì)密度較高,隨電流強(qiáng)度的提高而調(diào)亮,并伴隨劇烈的爆鳴音,這時(shí)即進(jìn)到微弧氧化階段。
(4)熄弧階段
微弧氧化階段后期,工作電壓超過最高值,瓷器層的生長(zhǎng)發(fā)育將產(chǎn)生二種發(fā)展趨勢(shì)。一種是試品表面的弧點(diǎn)愈來(lái)愈疏并最后消退,表面僅有少許的碎碎的火花,這種火花最后消退,爆鳴音終止。另一種是表面僅有少許的碎碎的火花,這種火花最后會(huì)徹底消退,與此同時(shí)別的一個(gè)或好多個(gè)位置突然冒出很大的弧斑。這種比較大的弧斑明亮晃眼,能夠長(zhǎng)期維持沒動(dòng),而且造成大量的汽體,爆鳴音提升。
微弧氧化技術(shù)的特點(diǎn)及存在的問題
微弧氧化技術(shù)是在陽(yáng)極氧化的根基上發(fā)展壯大下去的,加工工藝上具有明顯的特性:(1)鋰電池電解液呈弱堿性,對(duì)條件沒有環(huán)境污染;(2)加工工藝簡(jiǎn)易,對(duì)產(chǎn)品的預(yù)備處理只規(guī)定表面除油除污,不需除去表面的當(dāng)然空氣氧化層,適用規(guī)模性自動(dòng)化技術(shù)造成;(3)微弧氧化能夠一次進(jìn)行,還可以分幾回進(jìn)行,而陽(yáng)極氧化一旦終斷就需要從頭開始;(4)不用真空泵或超低溫標(biāo)準(zhǔn)。(5)提升了原材料的表面強(qiáng)度,顯微鏡強(qiáng)度在1000至2000HV,最大可以達(dá)到3000HV。(6)優(yōu)良的抗磨損特性。(7)優(yōu)良的耐高溫及抗腐蝕。(8)有優(yōu)良的阻燃性能,接地電阻可以達(dá)到100M?。
該技術(shù)具備使用簡(jiǎn)便和便于完成膜層作用調(diào)整的特性,并且加工工藝不繁雜,不產(chǎn)生空氣污染,是一項(xiàng)最新的翠綠色 節(jié)能型原材料 表面解決技術(shù),在航天航空、機(jī)械設(shè)備、電子器件、裝飾設(shè)計(jì)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
微弧氧化技術(shù)現(xiàn)階段仍出現(xiàn)一些存在的不足,如加工工藝主要參數(shù)和配套設(shè)施設(shè)施的科學(xué)研究需進(jìn)一步健全;空氣氧化工作電壓較基本 鋁陽(yáng)極氧化 工作電壓高得多,實(shí)際操作時(shí)要做到安全性保障措施;及其鋰電池電解液溫度升高較快,需配置很大容積的冷卻和熱換器。