微弧氧化(Microarc oxidation, MAO)又被稱為等離子技術電解法空氣氧化(Plasma electrolytic oxidation, PEO)、微等離子技術空氣氧化(Microplasma oxidation, MPO)或陽極氧化火花堆積,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)微等離子技術充放電,立即在合金或鋁合金表面原點生長發(fā)育微濾的新技術。它是在陽極氧化的根基上創(chuàng)建起來的一種新方式。 鋁鎂鋁合金,已經(jīng)均能完成原點生長發(fā)育膜層上色。
鋁合金具備溶點高、抗腐蝕、比強度高明顯優(yōu)勢,在航天航空、深海開發(fā)設計、人力植體等方面具備普遍的應用前景。但也是有自己的不夠,如耐磨性能差、強度劣等缺陷。因而,必須 對其表面開展加強解決,微弧氧化技術可在鋁合金表面原點生長發(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銷推廣。
伴隨著當今經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)展趨勢,大家對鋁材質的耐腐蝕、高韌性和高韌性等性能指標提到了更好的規(guī)定。因此,大家常選用陽極氧化、電鍍工藝和微弧氧化等技術對鋁合金型材開展表面解決以實現(xiàn)應用規(guī)定。
將稀有金屬以及鋁合金放進溶液的酸堿性中做為陽極氧化開展插電解決,在另加電磁場功效下,在材質的表面產(chǎn)生一層空氣氧化膜的操作過程稱陽極氧化。一般陽極氧化膜膜層較薄,關鍵運用于防腐蝕、裝飾設計、建筑涂料最底層和耐磨性等層面。微弧氧化是在陽極氧化的根基上發(fā)展壯大下去的一項新型的表面解決技術,關鍵適用于對鋁、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化成一層硬質的瓷器層。該瓷器層具備與基材融合堅固、構造高密度、具備優(yōu)良耐磨損、抗腐蝕、耐熱沖擊性和絕緣特點等,因此具備更為寬廣的應該有市場前景。
微弧氧化提升了傳統(tǒng)式的陽極氧化電流量、工作電壓電磁感應定律地區(qū)的限定,把陽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)展趨勢到大電流量,由直流電發(fā)展趨勢到溝通交流,導致在試品表面上發(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)四個階段。
(1)陽極氧化階段
將試樣放置一定的鋰電池電解液中,插電后,試品表面和負極表面發(fā)生成千上萬細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,這一階段便是陽極氧化階段。
(2)火花充放電階段
當增加到試品的電流超過擊穿電壓時,試品表面逐漸發(fā)生成千上萬細微、色度較低的火花點。這種火花點相對密度不高,無爆鳴音。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,強度和致相對密度較低,因此應盡量避免這一階段的時間。
(3)微弧氧化階段
進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,相對密度提升。接著,試品表面逐漸勻稱地發(fā)生放電孤斑?;“吆艽螅鄬γ芏容^高,隨電流強度的提高而調(diào)亮,并伴隨劇烈的爆鳴音,這時即進到微弧氧化階段。
(4)熄弧階段
微弧氧化階段后期,工作電壓超過最高值,瓷器層的生長發(fā)育將產(chǎn)生二種發(fā)展趨勢。一種是試品表面的弧點愈來愈疏并最后消退,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,這種火花最后會徹底消退,與此同時別的一個或好多個位置突然冒出很大的弧斑。這種比較大的弧斑明亮晃眼,能夠長期維持沒動,而且造成大量的汽體,爆鳴音提升。
微弧氧化技術的特點及存在的問題
微弧氧化技術是在陽極氧化的根基上發(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,對條件沒有環(huán)境污染;(2)加工工藝簡易,對產(chǎn)品的預備處理只規(guī)定表面除油除污,不需除去表面的當然空氣氧化層,適用規(guī)模性自動化技術造成;(3)微弧氧化能夠一次進行,還可以分幾回進行,而陽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準。(5)提升了原材料的表面強度,顯微鏡強度在1000至2000HV,最大可以達到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,接地電阻可以達到100M?。
該技術具備使用簡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,是一項最新的翠綠色 節(jié)能型原材料 表面解決技術,在航天航空、機械設備、電子器件、裝飾設計等方面有著廣泛的應用前景。
微弧氧化技術現(xiàn)階段仍出現(xiàn)一些存在的不足,如加工工藝主要參數(shù)和配套設施設施的科學研究需進一步健全;空氣氧化工作電壓較基本 鋁陽極氧化 工作電壓高得多,實際操作時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。