微弧氧化工藝及設備基本原理及特點是:在普通陽極氧化的(de)基礎上,利(lì)用弧(hú)光放電增強並激活(huó)在陽極上發生的反應,從而在以鋁、鈦、鎂金屬及其合金(jīn)為材料(liào)的工(gōng)件(jiàn)表麵形成上等的(de)強化陶(táo)瓷膜的方法(fǎ)。
該方法是通過(guò)用專用的微弧氧化電源在工(gōng)件上施加高電壓,使工件表麵的(de)金屬與電解質溶液相互作用(yòng),在工件表麵形成(chéng)微弧放電,在高溫(wēn)、電場(chǎng)等因素的作用下,金屬表麵形(xíng)成陶(táo)瓷(cí)膜,達到(dào)工件表麵強化、硬度大幅度提高、耐磨、耐蝕、耐壓、絕緣及(jí)抗(kàng)高溫衝擊特性得到改善的目(mù)的。微弧氧化工藝及設(shè)備是一種(zhǒng)直接在有色金屬表麵原位生長陶瓷層的新技術,該技術是*近(jìn)十幾(jǐ)年在陽極氧化基礎上發(fā)展起來(lái)的,但(dàn)兩者在機理上、工(gōng)藝上以及膜層性能上都有許多不同之處。所謂等離子體就(jiù)是由大量的自由電子和離子組成,且在整體上表現為電中性的物質,它(tā)被稱為固態、氣態和液態以(yǐ)外的第四態。處於熱等離子(zǐ)態(tài)的物質具有強的導電性,且能量集(jí)中,溫度較高,是一個高熱(rè)、高溫的能源。與(yǔ)傳統的陽(yáng)極氧化法相比,微(wēi)弧(hú)氧化陶瓷膜與基體結合牢固,結構致密,具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫衝擊和電(diàn)絕緣等特性(xìng)、具有廣(guǎng)闊的應用前景。
微弧氧化工藝及設備特點
(1)微弧氧化工藝及設備大幅度地提高了材料的表(biǎo)麵硬度, 顯微硬度在1000至2000HV(維(wéi)氏硬度),*高可達3000HV,可與硬質合金相(xiàng)媲美,大大超過熱(rè)處理後的高碳鋼,高合金鋼和高速工具鋼的硬度。
(2)良好(hǎo)的耐(nài)磨損性能、良好的(de)耐熱性及(jí)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(quē)點。
(3)有良好(hǎo)的絕緣性能, 絕緣電阻可達100MΩ。
(4)溶液為環保型,可達到零排放標準,符(fú)合環保排(pái)放要求。
(5)工藝(yì)穩定(dìng)可(kě)靠,設備工藝簡單。
(6)反應在常溫下進行,操作方便,易於掌握(wò)。
(7)基體原(yuán)位生長陶瓷膜,致密均勻,結合牢固,與基體結合力達250-300Mpa。
(8)微(wēi)弧氧化工藝及設備柔韌性強,陶瓷層厚30微米的鋁片彎曲成30°角,陶瓷層完好無損;陶瓷層厚100微(wēi)米的鋁(lǚ)片彎曲(qǔ)斷裂後,陶瓷層不開裂、不脫落。
與(yǔ)陽極氧化(huà)技術(shù)相比,微弧氧化還具(jù)有下列特點:
(1)微(wēi)弧(hú)氧(yǎng)化采用弱堿性溶液,對周圍環境不造成汙染,屬於清潔加工工藝和環保型表麵處理技術,微弧氧化中隻放出氫氣、氧氣(qì),對人體(tǐ)無害(hài)。
(2)工藝簡單,特別對於工業樣品的預處理不像陽極氧化要求的那(nà)樣嚴格和繁雜,隻要求樣品表麵去(qù)汙去油,不需要去除表麵的自然氧化層,也不需要表麵打磨。
(3)微弧氧化(huà)可以一次完成,也可以分幾次完成。特別對於氧化膜要求很厚的樣品可以分(fèn)幾次氧化,而陽極氧化(huà)一旦中斷就必須重新開始。
(4)在陽極氧化不(bú)易成膜的某些(xiē)鋁合金(jīn)如Al-Cu、Al-Si等合金(jīn)表麵,同(tóng)樣可獲得(dé)性能很好的厚(hòu)膜,尤其在Al-Cu合金(jīn)表麵(如Ly12合(hé)金),可以形成高硬度的厚膜,HV可達到(dào)1600以(yǐ)上。