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微弧氧化技術(shù)
為提高鋁材料的表面性能,常用的方法有電鍍,激光,陽極氧化等,其中微弧氧化技術(shù)是基于陽極氧化發(fā)展起來的一種先進(jìn)的表面強化處理技術(shù)。微弧氧化是把工件放入溶液中施加高電壓進(jìn)行氧化。隨著電壓的遞增,逐步進(jìn)入火花放電階段,并通過瞬時高溫?zé)Y(jié)作用使氧化膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,生成陶瓷膜層。微弧氧化技術(shù)特點(1)大幅度地提高了材料的表面硬度,顯微硬度在1000至2000HV,高可達(dá)3000HV,可與硬質(zhì)合金相媲美,大大超過熱處理后的高碳鋼、高合金鋼和高速工具鋼的硬度。微弧氧化電源、微弧氧化生產(chǎn)線、微弧氧化技術(shù)、微弧氧化工藝
微弧氧化處理形成的陶瓷氧化膜,與基體呈冶金結(jié)合,膜層致密,具有良好的耐磨、耐蝕性能。 氧化膜的硬度一般能達(dá)到600-1500HV(膜層厚度20-50μm),耐磨性能優(yōu)于硬質(zhì)陽極化膜及電鍍硬鉻。封孔后耐鹽霧試驗水平可達(dá)2000小時以上。該氧化膜還具有良好的絕緣性,耐500V以上的高壓沖擊,且有效防止電偶腐蝕;電解液成分以食品添加劑為主,無毒無害且長效,生產(chǎn)過程中無需更換。氧化膜還具有良好的隔熱特性,是鋁合金活塞的首要選擇。
微弧氧化膜表面有很多微孔,多為盲孔。該組織形貌,非常有利于后續(xù)涂裝,它能使有機(jī)涂層深入氧化膜的微孔中形成“拋錨效應(yīng)”,大大提高了有機(jī)涂層的結(jié)合力。微弧氧化處理工藝簡單,流程短。不需要對工件進(jìn)行復(fù)雜的前處理,氧化過程無污染。電解液成分以食品添加劑為主,無毒無害且長效,生產(chǎn)過程中無需更換。清洗廢水可作為電解液補加水,處理過程基本無廢水排放。微弧氧化又稱微等離子體氧化、陽極火花沉積或火花放電陽極氧化,,還有人稱之為等離子體增強電化學(xué)表面陶瓷化。
微弧氧化技術(shù)原理
將工件(鋁、鎂、鈦、鋯及其合金)和不銹鋼(或石墨)板置于電解質(zhì)水溶液中,工件接電源正極,不銹鋼(或石墨)板接電源負(fù)極,電源接通后工件表面發(fā)生陽極鈍化生成高阻kang氧化膜,隨著氧化膜增厚以及外加電壓的不斷增加,高電場強度使得氧化膜內(nèi)部及表面電荷積累變得嚴(yán)重。固體絕緣材料中空間電荷的存在使得原來的電場發(fā)生畸變,使局部電場加強,導(dǎo)致氧化膜擊穿,產(chǎn)生火花放電。當(dāng)氧化膜被擊穿后,就會形成基體金屬離子和溶液中活性氧離子等物質(zhì)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的通道,基體金屬離子和氧離子,在電化學(xué)、熱化學(xué)和等離子體化學(xué)的共同作用下,生成氧化物陶瓷。機(jī)械、化工工業(yè)中的各種鋁基模具,各種鋁罐的內(nèi)壁,飛機(jī)制造中的各種鋁基零部件如貨倉地板,滾棒,導(dǎo)軌等。