【设计师的工艺库-14】 微弧氧化：在航空航天等领域具有广阔的应用前景

 

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微弧氧化

 

微弧氧化又称微等离子体氧化，通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以金属氧化物为主的陶瓷膜层。

 

在微弧氧化过程中，化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,因此陶瓷层的形成过程非常复杂，至今还没有一个合理的模型能全面描述陶瓷层的形成。

 

在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景

 

 

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工作原理

 

微弧氧化或等离子体电解氧化表面陶瓷化技术，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、镁等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

 

 

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，达到工件表面强化的目的。

 

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特点

 

材料的表面硬度高

良好的绝缘性能

材料环保

工艺稳定可靠

设备简单

操作方便，易于掌握

陶瓷膜致密均匀

 

 

 

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优缺点

 

对环境没有污染

工艺简单

不需要真空或低温条件

良好的耐磨损性能

良好的耐热性及抗腐蚀性

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形成过程复杂

机制研究不足

氧化电压较高

电流效率较低

电解液温度上升较快，需要冷却

 

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影响因素

 

工件材质及表面状态

液体成分

温度

时间

阴极材料

后处理

 

 

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使用范围

 

在机械，汽车，国防，电子，航天航空及建筑民用等工业领域

有着极其广泛的应用前景

 

例如，汽车等各车辆的铝基活塞，活塞座，汽缸及其他铝基零部件

机械、化工工业中的各种铝基模具，各种铝罐的内壁

机制造中的各种铝基零部件如货仓地板，滚棒，导轨等

以及民用工业中各种铝基五金产品，健身器材等

 

 

 

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微弧氧化应用案例欣赏