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等离子电解氧化技术简析
来源:www.ajcmaterial.com    日期:2020-09-17    阅读()

等离子电解氧化(PlasmaElectrolyticOxidation,PEO)是一种在高电压、大电流密度条件下对金属材料进行表面处理的技术,最终在材料表面生成一层具有三层膜结构的陶瓷质氧化膜层。该氧化膜层的最外层结构疏松,里层结构均匀、致密,与基体结合良好。在等离子电解氧化处理过程中,不同时期的镁合金表面膜层的特性及反应特点均有不同:在放电反应初期,膜层为一层很薄的均匀、致密膜层,此时,基体/电解液界面的活性提高,电解氧化反应加速,膜层厚度快速增大,表面变得粗糙;放电反应末期,反应局限在部分活性较高的区域。

等离子电解氧化膜层的结构及性能与基体的成分密切相关。同一基体的不同区域上生成的氧化膜层的孔隙大小也有显著的差异,这可能是由于α、β相中铝含量不同所致。另外,不同的合金成分也会导致表面生成的电解氧化膜层耐蚀性有明显的差异。在碱性磷酸盐电解液中,AZ91镁合金上制备的等离子电解氧化膜更致密,其耐蚀性优于在WE43镁合金上制备的等离子电解氧化膜层的耐蚀性。

等离子电解氧化膜层的性能与电流密度、脉冲电流中阴、阳电流所占比例,电解液成分等工艺参数有关。电流中阴极电流所占比例越大,整体阴极电流密度越大,则等离子电解氧化膜层的孔隙率越低,孔隙越小甚至消失,生成的膜层越致密、完整。在电解液中添加石墨、ZrO2、Al2O3、Y2O3等颗粒可以生成含有固体微粒的复合氧化膜层,从而提高氧化层的耐蚀性。与电镀过程类似,微量的有机添加剂也可以作用于基体/溶液界面,进而对等离子电解氧化层的微观形貌、性能产生巨大的影响。在以硅酸盐和硼酸盐为主的电解液中添加少量的苯并三氮唑(BTA),可使制备出的氧化膜层孔径明显变小,表面更加平整、致密,耐蚀性能显著提高。

 

 



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