工藝條件
微弧氧化陶瓷膜的性能還受到電參數、溫度、氧化時間等工藝條件的影響。 例如隨著電流密度的增加,陶瓷膜厚度基本呈線性增長,且厚度在某一電流密度下達到極值。 而陶瓷膜的硬度隨電流密度的升高而增大,這是由于隨電流密度增大,發生的氧化反應越充分,生成具有高硬度的相越多,最后硬度趨于穩定。
微弧氧化中氧化膜擊穿瞬間溫度較高, 熔融從放電通道噴涌出來時遇到電解液會迅速凝固, 一般將電解液溫度控制在 30℃左右。 氧化時間對陶瓷膜的性能也有一定影響,氧化時間越長,膜層的表面越粗糙。 另外,膜層厚度先隨氧化時間延長而增加,繼續增加時,陶瓷膜厚不再增厚反而會有所降低。
微弧氧化陶瓷膜的疏松層表面存在孔隙, 經實驗估算出孔隙率約為 20%,環境條件對性能要求較高時,孔隙的存在就會影響陶瓷層質量, 加快腐蝕介質對基體的侵蝕速率。 利用后處理技術來解決孔隙對陶瓷層性能的影響是強化微弧氧化陶瓷膜性能的一個關鍵手段。 目前多將微弧氧化預處理后的工件進行電泳沉積,通過電泳沉積可在氧化膜表面形成一層較致密的膜層使得表面耐蝕性、 耐磨性等得到極大提高。
電源的研究現狀
微弧氧化采用的電源可分直流和交流兩大類,在微弧氧化研究初期多采用直流電源,現已開發出多種電源類型,如單向脈沖、雙向脈沖等,有效地提高了陶瓷膜性能。 從常用的微弧氧化電源類型及在微弧氧化應用中的優缺點可知,微弧氧化處理采用雙向非對稱脈沖電源得到的陶瓷膜無論在成膜過程還是陶瓷膜性能方面都占據優勢。
目前在我國微弧氧化中應用最為廣泛, 但它結構復雜、生產成本高對微弧氧化技術發展產生了制約, 改進電源設備也是國內微弧氧化研究的重要方向。
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