微弧氧化又称微等离子体氧化,是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,生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。
微弧氧化技术是一种在铝、镁、钛等轻金属合金表面原位生长陶瓷层的高新技术,其原理是在工件表面生成阳极化膜的同时,通过微电弧瞬时7000K高温把极化膜转为陶瓷相。该陶瓷层硬度高、高耐磨、韧性好、与基体结合力强、耐腐蚀、耐高温氧化、绝缘性好,特别适用于高速运动且需要高耐磨、耐腐蚀、抗高温冲击的轻金属合金零部件。俄、美、德、日本等国在航空、航天、兵器、汽车、船舶、机械等行业对该技术的应用已达到相当高的水平。
微弧氧化的主要影响因素:
1.工件材质及表面状态
微弧氧化对铝材要求不高,不管是含铜或是含硅的难以阳极氧化铝合金,只要阀金属比例占到40%以上,均可用于微弧氧化,且能得到理想膜层。
2.液体成分对氧化造成的影响
电解液成分是得到合格膜层的关键因素。微弧氧化液一般选用含有金属或非金属氧化物碱性盐溶液,如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等。在相同的微弧电解电压下,电解质浓度越大,成膜速度就越快,溶液温度上升越慢,反之,成膜速度较慢,溶液温度上升较快。
3.温度对微弧氧化的影响
微弧氧化与阳极氧化不同,所需温度范围较宽。一般为10—90度。温度越高,成膜越快,但粗糙度也增加。且温度高,会形成水气。一般建议在20—60度。由于微弧氧化以热能形式释放,所以液体温度上升较快,微弧氧化过程须配备容量较大的热交换制冷系统以控制槽液温度。
4.后处理对微弧氧化的影响
微弧氧化过后,工件可不经过任何处理直接使用,也可进行封闭,电泳,抛光等后续处理。