微弧氧化
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                電解質溶液及其組分對微弧氧化的影響

                發布日期:2019-04-28 作者: 點擊:

                微弧氧化處理后的鎂基零件表面陶瓷膜層具有硬度高、耐蝕性強、絕緣性好、膜層與基底金屬結合力強,陶瓷厚度在10—100微米,使鎂合金表面的耐磨、耐腐蝕、耐熱沖擊及絕緣等性能得到很大提高。而且,表面的陶瓷層比較致密,孔隙率極低,具有很高的耐腐蝕性能,鹽霧腐蝕性能提高5—10倍,綜合解決了實際應用的困擾問題,為鎂合金開發應用提供了技術保障,對“十五”國家科技攻關計劃具有重大意義,其社會效益和經濟效益將十分顯著。

                微弧氧化電解液是獲得合格膜層的技術關鍵。溶液配方應有利于維護氧化膜及隨后形成的陶瓷氧化層的電絕緣性,又有利于抑制微弧氧化產物的溶解。不同的電解液成分及氧化工藝參數,所得膜層的性質也不同。微弧氧化電解液多采用含有金屬或非金屬氧化物堿性鹽溶液(如硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等),其在溶液中的存在形式是膠體狀態。溶液的pH值一般在9—13之間。根據膜層性質的需要,可添加一些有機或無機鹽類作為輔助添加劑。在相同的微弧電解電壓下,電解質濃度越大,成膜速度就越快,溶液溫度上升越慢,反之,成膜速度較慢,溶液溫度上升較快。

                在微弧氧化初期,陶瓷膜較為致密,幾乎觀察不到疏松層,但隨著處理時間的延長及膜層的增厚,逐漸形成疏松的表層,疏松層所占比例可高達膜層總厚度的90%左右。

                形成疏松表層的原因是由于微弧氧化后期,較高的微弧放電電壓對原有膜層的重復擊穿,一方面使得內層的氧化過程得以進行,另一方面較大尺寸的放電孔洞存在形成疏松層。 

                微弧氧化膜中不僅含有基體金屬及其合金的元素,也有來自電解液中的元素?;w元素與氧或與電解液中的離子反應生成的各種結構的氧化物是膜層的主體相,同時還有由基體中合金元素所形成的金屬間化合物。通過調整基體合金成分,可以獲得滿足性能需要的膜的相組成;改變電解液成分,也可以改變膜層的組成,但是主要是改變疏松層的成分組成。因為致密層成分與合金成分密切相關,幾乎不受電解液的影響。如在磷酸鹽和硅酸鹽的體系中,疏松層中大量含有含磷和含硅化合物,而致密層幾乎無磷和硅及其化合物。 

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