微弧氧化材料表面陶瓷化機理

微弧氧化是一種在高電壓、大電流下對金屬材料進行表面處理的技術(shù)。由于采用了較高的電壓(大于250 V)，在微弧氧化處理過程中，可在樣品材料表面觀察到光斑(弧光)現(xiàn)象。光斑十分細小，微弧氧化電源，密度很大，且無固定位置。這種細小的光斑意味著在樣品材料表面形成了大量的等離子體微區(qū)，實驗室微弧氧化電源，在微區(qū)內(nèi)瞬間溫度可達2500℃以上，壓力可達數(shù)百個大氣壓，微弧氧化電源設(shè)備，為上面提到的一系列化學、物理反應(yīng)的進行創(chuàng)造了條件。利用這一環(huán)境可在材料表面生成具有一定厚度、致密的陶瓷氧化層，可用來改善材料自身的防腐、耐磨和電絕緣等特性。

微弧氧化技術(shù)工藝特點

微弧氧化從普通陽極氧化發(fā)展而來，其裝置包括專門用的高壓電源、氧化槽、冷卻系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)。氧化液大多采用堿性溶液，對環(huán)境污染小。溶液溫度以室溫為宜，溫度變化范圍較寬。溶液溫度對微弧氧化的影響比陽極氧化小得多，因為微弧區(qū)燒結(jié)溫度達幾千度，遠高于槽溫，而陽極氧化要求溶液溫度較低，特別是硬質(zhì)陽極氧化對溶液溫度限制更為嚴格。微弧氧化工件的形狀可以較復雜，部分內(nèi)表面也可處理。此外，微弧氧化工藝流程比陽極氧化簡單得多，也是此技術(shù)工藝特點之一。

微弧氧化膜層生長時，首先在基體表面發(fā)生化學反應(yīng)，生成一層陽極氧化膜。當增大反應(yīng)電壓時，膜層厚度會進一步增加，厚度會隨之增加。但是當反應(yīng)電壓增加到一定程度時，膜層會由于不能承受該工作電壓發(fā)生放電再擊穿，產(chǎn)生等離子放電。反應(yīng)的高溫將使膜層發(fā)生熔融，基體元素由于處在富氧環(huán)境中，微弧氧化電源廠家，將形成氧化物。同時由于是在電解液中，熔融物將瞬間冷凝，在基體表面生成一層陶瓷。陶瓷膜的生成，將導致工作電壓進一步升高，膜層再次被擊穿，膜層厚度進一步增加。周而復始，膜層得以生長。

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