铝合金等离子体电解质氧化陶瓷膜的相形成研究

本文研究了铝合金等离子体电解质氧化时氧化物陶瓷膜中的相形成并建立其理论模型 ,认为氧化陶瓷膜的形成包含两个过程 ,即电化学表面氧化和放电区等离子体化学氧化物合成。对两种反应产物的形成及放电方式的加热与冷却进行了热力学计算。理论计算和试验结果偏差小于 2 0 %。     

铝合金等离子体电解质氧化陶瓷膜的相形成研究

本文研究了铝合金等离子体电解质氧化时氧化物陶瓷膜中的相形成并建立其理论模型，认为氧化陶瓷膜的形成包含两个过程，即电化学表面氧化和放电区等离子体化学氧化物合成。对两种反应产物的形成及放电方式的加热与冷却进行了热力学计算。理论计算和试验结果偏差小于20％。     

非阀金属的等离子体电解氧化研究进展

等离子体电解氧化技术通常用于Al、Mg、Ti等阀金属表面形成高性能陶瓷层,较少涉及非阀金属。主要介绍了碳钢、铜、锌及其合金等“非阀金属”的等离子体电解氧化技术的最新进展。列举了碳钢在不同的电解液成分、电参数、氧化时间等工艺参数条件下制备所得涂层的相关性能,阐述了碳钢在等离子体电解氧化过程中绝缘膜击穿优于气膜击穿的成膜理论。分析了铜及其合金在硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐及其混合电解液中的等离子体电解氧化行为,并探究了涂层的耐腐蚀和耐摩擦性能及形成机理。阐述了在不同的工艺参数下锌及其合金在耐腐蚀、耐摩擦、气敏传感和生物降解性的研究,并且论述了阀金属与非阀金属成膜的差异所在。最后,对非阀金属等离子体电解氧化技术后续的发展进行了展望。     

本刊2006年各专业版出刊计划

微弧氧化技术是近几年国内外发展较快的一项高新技术。该技术的基本原理及特点：微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术，是指在普通阳极氧化的基础上．利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应．从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法．是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压。使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，     

铝镁合金微弧氧化处理的研究概述

微弧氧化是一项在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术.介绍了金属表面微弧氧化技术的发展历史,氧化物陶瓷膜生长的原理以及微弧氧化工艺的最新发展趋势,特别指出了自润滑纳米级复合层的制备工艺.通过分析比较与借鉴铝及铝合金的最新微弧氧化工艺,对镁及镁合金微弧氧化工艺的发展动向提出探索性意见.     

在氧化过程中微弧氧化覆层特性的变化

文献[1]在比较用独立法求得的实验数据的基础上,提出了微等离子体电击穿模型,按照该模型,覆层中等离子体通道的贯穿深度被因氧化而在金属表面上获得的半导体薄膜的空间电荷区所限制。该模型便于理解金属微弧氧化时在金属-薄膜-电解质分界面所进行的一些过程,以及可以阐明导致氧化过程中表面层性质变化的原因。     

微弧氧化技术

微弧氧化技术是近几年国内外发展较快的一项高新技术。该技术的基本原理及特点:微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术,是指在普通阳极氧化的基础上,利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应,从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法,是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压,使工件表面的金属与电解质溶液相互作用,在工件表面形成微弧放电,在高温、电场等因素的作用下,金属表面形成陶瓷膜,达到工件表面强化、硬度大幅度提高、耐磨、耐蚀、耐压、绝缘及抗高温冲击特性得到改善的目的。微弧氧化技术的…     

提高金属陶瓷膜粘合性的新工艺

金属表面涂敷陶瓷而形成的复合材料,是一种兼有陶瓷的高耐热、耐蚀、耐磨性能和金属的高韧性的优良材料。因此它可用于极严酷的高温、腐蚀环境中,作为燃汽轮机和核溶炉炉壁材料。然而,表面复合材料由于其表面材料的热膨胀率等物理特性与基体材料不同,陶瓷与金属基体的粘合性很差,陶瓷膜极易破裂。故往往从材料粘合界面破坏。日本科技厅金属表面材料研究所对在高温真空条件下金属表面成份的变化进行了研究,在研究过程中发现,随着实验条件的     

交流电电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜生长的影响

采用交流电源,通过不同的初始电流密度对2A12铝合金材料表面进行微弧氧化试验,研究电流密度对陶瓷氧化膜生长的影响。结果表明,电流密度对微弧氧化陶瓷膜的生长产生重要影响,电流密度过低,微弧放电无法为氧化陶瓷膜的生长提供能量,导致陶瓷氧化膜生长停止;适当增加电流密度能够促进氧化陶瓷膜的生长,获得质量较好的氧化膜层;过高的电流密度对氧化陶瓷膜质量产生不利影响。     

阳极电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

在相同电解液条件下,采用微弧氧化技术在2A12铝合金表面制备陶瓷膜,考察了阳极电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜生长速率和膜层密度的影响,利用电子扫描电镜观察了陶瓷膜的表面形貌.结果显示,随着阳极电流密度的增加,陶瓷膜生长速率加快,陶瓷膜微孔尺寸增大,陶瓷膜密度受电流密度和微弧氧化时间双重因素的影响.     

AZ91D压铸镁合金激光局部重熔区气孔的形成机制

采用扫描电镜(SEM)、X光电子能谱分析仪(XPS)等分析手段,研究了NiTi合金表面绝缘膜的结构及成分,从而探讨非阀金属NiTi合金表面微弧氧化陶瓷膜层的形成机制.结果表明,NiTi合金微弧氧化过程中的电流密度-时间曲线与纯钛形状基本一致,也可分为3个阶段,但其最大的电流密度为后者的13倍;NiTi合金表面的绝缘膜主要是通过电化学沉积形成的Al2O3及少量的TiO2、Ni2O3和磷酸盐薄膜,这一绝缘膜就相当于阀金属的阳极氧化膜,为NiTi合金进行微弧氧化处理提供了前提条件;NiTi合金表面的陶瓷膜层主要来源于电解液中的铝酸根离子和少量的基体Ni和Ti(包括固态的和溶解于电解液中离子态的),经反复的放电、熔融、喷射、冷却、凝固,发生一系列的电化学、等离子体化学和热化学反应最终形成表面粗糙多孔陶瓷膜层.     

金属复合材料微弧氧化研究进展

微弧氧化是一种在阀金属(Al、Mg、Ti等)及其合金表面原位生成陶瓷膜的表面处理技术。利用微弧氧化技术获得的膜层与基体结合力强,能改善材料的耐磨、耐蚀、耐热冲击以及绝缘性等性能。以微弧氧化的发展和成膜机理作为切入点,比较了单一合金与金属复合材料微弧氧化处理的异同,发现机理的研究主要围绕电击穿理论展开,具有阀金属特性的第二相有助于复合材料微弧氧化的进行,而其他的第二相则会阻碍微弧氧化成膜,使机理研究变得复杂。综述了电解液及添加剂、电压、电流密度、频率和占空比、温度和处理时间等对金属复合材料微弧氧化过程,及膜层微观结构、相组成、厚度、硬度以及耐磨、耐蚀性能的影响。最后指出了复合材料微弧氧化目前存在的问题,提出了需要从加强机理研究、优化工艺的参数、改进微弧氧化设备以及与其他技术相结合等研究方向着手,以进一步加快金属基复合材料微弧氧化处理及改善陶瓷膜的性能,推进微弧氧化技术的应用。     

微弧氧化技术述评

微弧氧化(MAO)又称为微等离子体氧化(MPO)、阳极火花沉积(ASD)或火花放电阳极氧化(SDAO),它是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜层的表面处理新技术.该技术突破了传统阳极氧化的诸多不足之处,通过对工艺过程的控制,可以使金属表面陶瓷化,生成的陶瓷薄膜具有优异的耐磨和耐蚀性能、较高的硬度和绝缘电阻.基于目前微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金表面改性方面的广泛应用和进展,综述了微弧氧化技术的工艺原理、技术特点、微弧氧化膜层的性质和影响因素以及该技术的应用现状.     

电压对铝合金微弧氧化陶瓷层形成的影响

研究了正向和负向电压对6063铝合金微弧氧化陶瓷层形成的影响,并结合微弧氧化过程中正向电流密度的变化,对影响机理进行了探讨.结果表明,提高正负向电压均有利于提高陶瓷层的厚度与均匀性当正负向电压从420V/120V提高到480V/200V时,陶瓷层厚增加了一倍;负向电压对陶瓷层形成的影响更加显著,当保持正向电压440V不变,负向电压从120V提高到200V时,层厚增加了约60%,均匀性明显提高.正负向电压提高时,通过试样的正向电量随之增大,而且与陶瓷层厚度之间有着较好的线性关系.正向和负向电压分别通过加快物质的迁移和强化膜层的击穿从而促进陶瓷层的形成.     

阴极等离子体电解沉积技术研究进展

阴极等离子体电解沉积(CPED)技术是一种新型材料表面改性技术,在腐蚀防护、高温抗氧化和催化等诸多领域具有潜在应用前景。首先简要介绍了CPED技术的发展历程,包括推进该技术发展的一些重要事件。概述了CPED放电机理的相关研究,包括在其不同发展阶段提出的单一气膜层击穿理论和气-固双电介质层理论模型。在此基础上对CPED工艺及涂层制备的改性调控方法进行了系统性的总结,包括通用性的气膜层改性和特异性的涂层调控改性,并提出了其中的问题和不足。重点综述了近年来CPED技术沉积涂层的研究进展,包括CPED技术制备金属涂层、合金涂层、合金基复合涂层、陶瓷涂层、改性陶瓷涂层和碳材料等方面的研究,着重总结了CPED制备金属和合金基涂层及改性陶瓷涂层的结构与性能。最后,针对CPED技术的研究前景、发展方向和待解决问题进行了展望,包括其潜在的应用领域、工艺与机制研究、可制备涂层体系以及环境友好性的不足和相应的改进研究方向。CPED技术应用潜力巨大,仍需开展更加系统、深入和全面的研究工作,以进一步拓展其可制备涂层体系和应用领域。     

铝合金表面微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术

等离子微弧氧化技术是一种在金属表面原位生长氧化膜陶瓷层的技术，此类陶瓷层具有耐磨、耐蚀、耐高温热冲击等特性，介绍了铝合金等离子微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术的研究现状，基本原理，工艺特点以及膜层性能和应用情况。     

7075铝合金硅酸盐体系微等离子体氧化陶瓷层制备工艺研究

采用微等离子体氧化技术对7075铝合金进行表面处理,通过正交试验法优化出7075铝合金在硅酸盐体系下进行微等离子体氧化的最佳电解液配方,并研究了在此电解液配方下形成的微等离子体氧化陶瓷层的微观形貌及相组成,陶瓷层表面微孔均匀,膜层致密.     

7075铝合金微等离子体氧化硼酸盐体系电解液配方的优化

利用微等离子体氧化技术,在7075铝合金表面原位生成了陶瓷层.采用正交实验法确定了在硼酸盐体系中进行微等离子体氧化的最佳电解液配方,通过SEM及XRD分析了陶瓷层的形貌及相组成.结果表明:陶瓷层硬度可达到812HV0.1;陶瓷层表面形貌均匀,膜层致密,主要由γ-Al2O3组成.     

压铸铝合金中性溶液微弧氧化工艺研究

采用自行研制的MAO-100kW型微弧氧化设备,对ZL108压铸铝合金在中性溶液(pH=6.5～8.0)中的微弧氧化处理工艺进行研究。探讨了中性溶液对该合金微弧氧化过程的影响;处理电压对该合金微弧氧化陶瓷层生长特性以及陶瓷层表面粗糙度的影响规律。结果表明:采用中性溶液能够在ZL108压铸铝合金表面制备出致密光滑、硬度高的微弧氧化陶瓷层;在一定范围内,中性溶液中柠檬酸钠的浓度越高,其表面产生微区等离子体放电的起始电压越低;陶瓷层的厚度和表面粗糙度随着电压值的上升而增加。