一、簡述

微弧氧化鋁合金(Micro arc oxidation，MAO)也被稱為等離子體微弧氧化、等離子體陶瓷或火花放電沉積技術(shù)。它是在普通陽極氧化的基礎(chǔ)上通過提高電壓等措施發(fā)展起來的的結(jié)合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠電弧放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓作用，生長基質(zhì)金屬氧化物陶瓷膜層。因此，微弧氧化膜的硬度和耐磨性顯著提高，其耐腐蝕性和電絕緣性也大大提高。在微弧氧化過程中，化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化和等離子體氧化同時(shí)存在，陶瓷層的形成過程非常復(fù)雜，沒有合理的模型可以充分描述陶瓷層的形成。

二、微弧氧化現(xiàn)象及特點(diǎn)
在陽極氧化過程中，當(dāng)鋁合金上施加的電壓超過一定范圍時(shí)，鋁合金表面的氧化膜就會(huì)被擊穿。隨著電壓的不斷升高，氧化膜表面會(huì)出現(xiàn)光放電、微弧和火花放電燈。其中，只有微弧區(qū)域的溫度適中，不僅可以改變氧化膜的結(jié)構(gòu)，而且不會(huì)對(duì)鋁合金材料表面造成損壞。微弧氧化利用該溫度區(qū)域?qū)Σ牧媳砻孢M(jìn)行改性。微弧氧化產(chǎn)生的高溫高壓特性可以改變鋁合金表面的氧化膜和結(jié)構(gòu)。在微弧氧化過程中，原氧化膜不會(huì)脫落，只有部分表面氧化膜可能粉化沉淀在溶液中，脫落的表面可以繼續(xù)氧化。隨著外部電壓的升高或時(shí)間的延長，微弧氧化膜的厚度將繼續(xù)增加，直到達(dá)到外部電壓對(duì)應(yīng)的最終厚度。經(jīng)測試，微弧氧化膜的最大厚度可達(dá)到200-300μm。

三、微弧氧化設(shè)備
1. 微弧氧化電源
       由于電壓要求較高，一般為510-700V之間)，需要專門定制。硅變壓器通常配備。
       電源輸出電壓：0-750V可調(diào)
電源輸出最大電流：5A、10A、30A、50A、100A等可選。
2.氧化槽
           一般采用pp焊接槽可以，pp槽堅(jiān)固耐用，耐腐蝕。
3.溶液冷卻攪拌系統(tǒng)
           在微弧氧化過程中，工件表面會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫和高壓。為了及時(shí)帶走產(chǎn)生的熱量，平衡和穩(wěn)定氧化罐的溫度，必須配備外部循環(huán)和熱交換，同時(shí)達(dá)到攪拌和冷卻罐液的目的。

四、微弧氧化工藝
分為兩部分：槽液成分和工藝參數(shù)：
1.微弧氧化溶液的成分相對(duì)簡單。目前，大多數(shù)溶液主要是弱堿性水溶液。為了獲得各種顏色的微弧氧化膜，我們經(jīng)常在稀氫氧化鈉溶液中添加硅酸鈉、鋁酸鈉、磷酸鈉或其他金屬鹽。
2.微弧氧化的工藝參數(shù)是指加工件上的外部電壓。一般來說，最終電壓決定了微弧氧化膜的厚度。它不斷上升，不能一次添加到最終電壓。微弧氧化膜的基本特性與待處理材料及其表面狀態(tài)、槽液類型、電解質(zhì)溶液成、外部電壓、電流密度、槽液溫度和攪拌有關(guān)。特別是工件上的電壓和電流密度對(duì)氧化膜的性能至關(guān)重要。微弧氧化過程的一個(gè)很大優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)外部電源突然中斷時(shí)，可以直接繼續(xù)氧化，無需去除工件上的氧化膜或更換樣品。

五、微弧氧化膜的性能特點(diǎn)
1. 硬度極高，可達(dá)1500-2000HV.比一般陽極氧化或電鍍處理高得多；
2.耐磨性極佳；
3. 耐腐蝕性好，耐中性鹽霧2萬h以上；
4. 絕緣性能好；
5. 附著力好，將工件加熱至3000℃，立即浸泡在冷水中，氧化膜多次未脫落。

六、應(yīng)用微弧氧化技術(shù)
           微弧氧化膜因其耐磨性、耐腐蝕性、高介電性和隔熱性而應(yīng)用于許多領(lǐng)域。例如，航空、航空航天、武器、汽車、船舶、機(jī)械、石油、化工、醫(yī)療、電子等行業(yè)。雖然微弧氧化技術(shù)在這些方面得到了應(yīng)用，并呈現(xiàn)出新的應(yīng)用前景，但推廣和應(yīng)用還不夠，包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等原因，需要進(jìn)一步研究。