微弧氧化技术的产生及其发展
发布时间:2023-10-17来源:本站点击:2018
所谓微弧氧化 简称MAO就是将铝镁钛等有色金 属或合金置于电解质的水溶液中,利用等离子体化学和电化学原理,使材料表面 产生火花放电,在热力学、电化学和等离子体的共同作用下,原位生长陶瓷层的
新技术 。本文均 用微弧氧化名称。
早在上世纪二、三十年代,人们在从事阳极氧化研究中就发现 若在电极间 施加较高的电压,浸在溶液中的样品材料表面就会产生火花放电现象 。第一次报道了在高电场下浸在液体里的金属表面出现火花放 电现象,火花对氧化膜具有破坏作用。七十年代初,阐述了产生火 花放电的原因。他们认为,在火花放电的同时伴随着剧烈的析氧,而析氧反应的 完成主要是通过电子“雪崩”途径来实现的,“雪崩”产生的电子注射到氧化膜 电 解质界面上引起膜的击穿,产生等离子体放电。进一步研究了火花 放电的整个过程,精确地测定了每次放电时电流密度的大小、持续时间以及放电 时产生的能量 。随后等人通过微弧放电在铝阳极沉积氧化膜,人们才开 始注意到这一现象在材料表面处理中可能存在的应用价值,微弧氧化技术才开始 引起人们关注并被发展、研究。进入二十世纪八十年代,前苏联的 等人和德国的 及其合作者更详细地研究了在各种金属表面上进行微弧氧 化沉积氧化膜的实用性。德国较早地引进了此项技术的工业应用,美国和俄罗斯 的研究者也十分关注这一领域,先后提出了利用高电压场下溶液中产生的微区弧 光放电可以对铝、镁、钦等金属及其合金进行表面陶瓷化处理。八十年代后,美、 德、俄、日等国加快了该技术的研究开发工作,该技术现正成为国际材料科学研 究的热点之一。
引进吸收俄罗斯技术的基础上开始对铝合金微弧氧化技术进行研究,主要对微弧 氧化陶瓷层的制备过程、能量交换、陶瓷层的形貌结构以及形成机理、耐磨、防 腐蚀等性能进行了大量的研究我国也于九十年代初,以北师大低能核物理研究所为代表的一些研究机构在
目前,俄罗斯在研究规模和水平上占据优势,从前苏联到今天的俄罗斯,该 技术一直处于世界领先地位,其他国家如美国、德国在该项技术上的研究也有较 高水平。总体上讲,国外研究水平整体上高于国内,国内目前仍处于起步阶段。 但国内国外现在都没能进入大规模的工业应用阶段。要深入了解并掌握该技术, 进一步扩大其应用领域,还有很多工作要做。随着人们对微弧氧化技术的不断深 入研究以及该技术日益表现出来的卓越优点,微弧氧化在材料表面工程领域必将 受到重视,并在实际应用中得到广泛的推广和应用。
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