微弧氧化工藝及設備基本原理及特點是:在普通陽(yáng)極氧化的基礎上,利用弧光放電增強並(bìng)激活在陽極(jí)上發生的反應(yīng),從(cóng)而在以鋁、鈦、鎂金屬及(jí)其合金為材料的工件表(biǎo)麵形成上等的強化陶瓷膜的方法。
該方法是通過(guò)用專用(yòng)的微弧氧化電源(yuán)在工件上施加高(gāo)電壓,使工(gōng)件表麵的金屬與電解質溶液相互作用,在工件表麵形成微(wēi)弧放電,在高溫、電場等因素的作用下,金屬表麵形成陶瓷膜,達(dá)到工件表麵強化、硬度大(dà)幅度提高、耐磨、耐蝕、耐壓、絕緣及抗高溫衝擊特性得到改善的目的(de)。微弧(hú)氧化工藝及設備是一(yī)種直接(jiē)在有色金屬表麵原位生長陶瓷層的新技術,該技術是*近十幾年在陽(yáng)極氧化基礎上發展起來的,但兩者在機理上、工藝上以及膜層性能上都有許多不同之處。所謂等離子(zǐ)體就是由大量的自(zì)由電子和離子組成,且在整體上表現為電(diàn)中性的物質(zhì),它被稱為固態、氣態和液態以外的第四態。處於熱等離子態的物質具有強的導電性,且能量集中,溫度較高,是一(yī)個高熱、高溫的能源。與傳統的陽極氧化法相比,微弧氧化陶瓷膜與(yǔ)基體結合牢固(gù),結構致密,具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫衝(chōng)擊和電絕緣等特性、具有廣闊(kuò)的應(yīng)用前景。
微弧氧化工藝及設備特點
(1)微(wēi)弧氧化工藝(yì)及設備大幅度地提高了材料(liào)的表麵硬度, 顯(xiǎn)微硬度在1000至2000HV(維氏硬度),*高可達(dá)3000HV,可(kě)與硬質合金相媲美,大大超過熱(rè)處理後的高碳鋼(gāng),高合金鋼和高速工具(jù)鋼的硬度。
(2)良(liáng)好的耐磨損性能、良好的耐熱性及抗腐蝕性。這從根本上克服了鋁、鎂(měi)、鈦合金材(cái)料在應用中的缺點。
(3)有良好的絕緣性能, 絕緣電阻可達(dá)100MΩ。
(4)溶液為環保型,可達到零排放標準,符合環保排(pái)放要求。
(5)工藝(yì)穩定可靠,設備工藝(yì)簡單。
(6)反應在常溫下進行(háng),操作方便,易於掌握。
(7)基體原位生長陶瓷膜,致密均勻,結合牢固,與基(jī)體結合力達250-300Mpa。
(8)微弧氧化工(gōng)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微米的鋁片(piàn)彎曲斷(duàn)裂後(hòu),陶瓷層不開裂、不脫落。
與(yǔ)陽極氧化技(jì)術相比,微弧(hú)氧化(huà)還具有下列特點:
(1)微弧氧化(huà)采用弱堿性溶液,對周圍(wéi)環(huán)境不(bú)造成汙染,屬於清潔加工工藝和環保型表麵處理技術,微(wēi)弧氧化中(zhōng)隻放出氫氣、氧氣,對人體無害。
(2)工藝簡單,特別對於工業(yè)樣品的預處理(lǐ)不像陽極氧化要求的那樣嚴格和繁雜,隻(zhī)要求樣品表麵去汙去油,不(bú)需要去(qù)除表麵(miàn)的自然氧化層,也不需要表麵打磨。
(3)微弧氧化可以一次完成,也可以分幾次完成。特別對於氧化膜要求(qiú)很(hěn)厚的樣品可以分幾次氧化,而陽極氧化一旦中斷就必(bì)須重新開(kāi)始。
(4)在陽極氧化不易成膜的(de)某些鋁合金如(rú)Al-Cu、Al-Si等合金表麵,同樣可獲(huò)得(dé)性能很好的厚膜,尤其在Al-Cu合(hé)金表麵(如Ly12合金),可以(yǐ)形成高(gāo)硬度的厚膜,HV可達到1600以上(shàng)。