微弧氧化技術與應用圖書目錄

1.工件材質及表面狀態(tài)

(1)微弧氧化對鋁材要求不高，不管是含銅或是含硅的難以陽極氧化鋁合金，只要閥金屬比例占到40%以上，均可用于微弧氧化，且能得到理想膜層。

(2)表面狀態(tài)一般不需要經過拋光處理，對于粗糙的表面，經過微弧氧化，可修復的平整光滑;對于粗糙度低(即光滑)的表面，則會增加粗糙度。

2.液體成分對氧化造成的影響

電解液成分是得到合格膜層的關鍵因素。微弧氧化液一般選用含有一定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。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。

3.溫度對微弧氧化的影響

微弧氧化與陽極氧化不同，所需溫度范圍較寬。一般為10-90度。溫度越高，成膜越快，但粗糙度也增加。且溫度高，會形成水氣。一般建議在20-60度。由于微弧氧化以熱能形式釋放，所以液體溫度上升較快，微弧氧化過程須配備容量較大的熱交換制冷系統(tǒng)以控制槽液溫度。

4.時間對微弧氧化的影響

微弧氧化時間一般控制在10~60min。氧化時間越長，膜的致密性越好，但其粗糙度也增加。

5.陰極材料

陰極材料可選用不銹鋼，碳鋼，鎳等，可將上述材料懸掛使用或做成陰極槽體。

6.后處理對微弧氧化的影響

微弧氧化過后，工件可不經過任務處理直接使用，也可進行封閉，電泳，拋光等后續(xù)處理。

采用微弧氧化技術對鋁及其合金材料進行表面強化處理，具有工藝過程簡單，占地面積小，處理能力強，生產效率高，適用于大工業(yè)生產等優(yōu)點。微弧氧化電解液不含有毒物質和重金屬元素，電解液抗污染能力強和再生重復使用率高，因而對環(huán)境污染小，滿足優(yōu)質清潔生產的需要，也符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。微弧氧化處理后的鋁基表面陶瓷膜層具有硬度高(HV>1200)，耐蝕性強(CASS鹽霧試驗>480h)，絕緣性好(膜阻>100MΩ)，膜層與基底金屬結合力強，并具有很好的耐磨和耐熱沖擊等性能。微弧氧化技術工藝處理能力強，可通過改變工藝參數(shù)獲取具有不同特性的氧化膜層以滿足不同目的的需要;也可通過改變或調節(jié)電解液的成分使膜層具有某種特性或呈現(xiàn)不同顏色;還可采用不同的電解液對同一工件進行多次微弧氧化處理，以獲取具有多層不同性質的陶瓷氧化膜層。

由于微弧氧化技術具有上述優(yōu)點和特點，因此在機械，汽車，國防，電子，航天航空及建筑民用等工業(yè)領域有著極其廣泛的應用前景。主要可用于對耐磨、耐蝕、耐熱沖擊、高絕緣等性能有特殊要求的鋁基零部件的表面強化處理;同時也可用于建筑和民用工業(yè)中對裝飾性和耐磨耐蝕要求高的鋁基材的表面處理;還可用于常規(guī)陽極氧化不能處理的特殊鋁基合金材料的表面強化處理。例如，汽車等各車輛的鋁基活塞，活塞座，汽缸及其他鋁基零部件;機械、化工工業(yè)中的各種鋁基模具，各種鋁罐的內壁，飛機制造中的各種鋁基零部件如貨倉地板，滾棒，導軌等;以及民用工業(yè)中各種鋁基五金產品，健身器材等。

微弧氧化技術目前仍存在一些不足之處，如工藝參數(shù)和配套設備的研究需進一步完善;氧化電壓較常規(guī)鋁陽極氧化電壓高得多，操作時要做好安全保護措施;以及電解液溫度上升較快，需配備較大容量的制冷和熱交換設備。

微弧氧化或微等離子體表面陶瓷化技術,是指在普通陽極氧化的基礎上，利用弧光放電增強并激活在陽極上發(fā)生的反應，從而在以鋁、鈦、鎂金屬及其合金為材料的工件表面形成優(yōu)質的強化陶瓷膜的方法，是通過用專用的微弧氧化電源在工件上施加電壓，使工件表面的金屬與電解質溶液相互作用，在工件表面形成微弧放電，在高溫、電場等因素的作用下，金屬表面形成陶瓷膜，達到工件表面強化的目的。

微弧氧化技術的突出特點是:(1)大幅度地提高了材料的表面硬度，顯微硬度在1000至2000HV，最高可達3000HV，可與硬質合金相媲美，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;(2)良好的耐磨損性能;(3)良好的耐熱性及抗腐蝕性。這從根本上克服了鋁、鎂、鈦合金材料在應用中的缺點，因此該技術有廣闊的應用前景;(4)有良好的絕緣性能，絕緣電阻可達100MΩ。(5)溶液為環(huán)保型，符合環(huán)保排放要求。(6)工藝穩(wěn)定可靠,設備簡單.(7)反應在常溫下進行，操作方便，易于掌握。(8)基體原位生長陶瓷膜，結合牢固,陶瓷膜致密均勻。