微弧氧化是微觀世界中的一種自然現(xiàn)象。對我們普通人來說，我們只能在想象中感受到它的小。然而，西安理工大學(xué)蔣百靈教授創(chuàng)立的微弧氧化電子學(xué)在微弧科學(xué)中發(fā)揮了重要作用。
微弧氧化是金屬表面陰陽極放電的一種現(xiàn)象。我們通?？吹降暮附邮且粋€大電弧。將一平方厘米的電弧分解成一平方微米的小弧點可稱為微弧。一平方厘米的電弧可分解超過10億個小弧點，然后將電弧的開啟和斷裂時間控制在100萬分之一秒內(nèi)。這個小弧點可以在物質(zhì)表面形成熔融噴射現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在物體的陽極和陰極中具有不同的物理特性。我們可以利用這一特性進(jìn)行金屬表面涂層、拋光等精密處理。近日，西安理工大學(xué)江百靈教授向記者介紹了微弧電子學(xué)的應(yīng)用。
據(jù)介紹，微弧氧化電子的研究方向是在電子電路中設(shè)置由兩極和工作氣體或液體組成的固體或液體固體界面，通過調(diào)節(jié)兩極之間的電磁場模式，使固體表面誘發(fā)具有納米束放電特性的微弧現(xiàn)象，實現(xiàn)固體表面材料的非熔體發(fā)射機制，輔助介質(zhì)約束，實現(xiàn)固體材料表面原位改性、納米尺度剝離、納米粒徑膜制備的目的。微弧應(yīng)用技術(shù)似乎讓普通人難以理解，但它是西安一項沉重的硬技術(shù)。
從材料的應(yīng)用和開發(fā)來看，微弧氧化電子學(xué)改寫了材料的生命密碼。例如，通過氧與鋁的結(jié)合，鋁合金（輕但硬度、耐腐蝕性不足）的表面產(chǎn)生一層氧化鋁陶瓷，使其表面變得硬、耐腐蝕，從而達(dá)到延長材料使用壽命的目的。同時，微弧電子學(xué)是一種新的塑形技術(shù)，通過負(fù)電等離子體去除材料的納米尺度，實現(xiàn)精密零件的非接觸加工，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，我們熟悉的微弧應(yīng)用是微弧氧化處理，是一種表面處理技術(shù)，通過在鋁、鎂及其合金輕金屬表面生成陶瓷膜，提高金屬表面的硬度、耐腐蝕性和耐磨性。該技術(shù)是我國領(lǐng)先的，目前國內(nèi)企業(yè)使用的微弧氧化設(shè)備。
