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铝合金微弧氧化工艺研究内容:电参数

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-09  浏览次数:623

电流密度

 

    电流密度是影响陶瓷膜生长及性能的重要参数之一,鉴于当前多以非对称交流电源和脉冲交流电源作为供电装置,以下着重讨论这2种电源模式。文献[10]叫提到,这2种电源模式的正半周期和负半周期产生的波形对陶瓷膜特性的影响差异很大,有必要分别讨论阳极电流密度ja和阴极电流密度ja对陶瓷膜的影响。在其他条件不变的情况下,随着ja的增加,陶瓷膜上的电场强度也相应地提高,同时陶瓷膜的厚度逐渐增加,生长速率加快[11-12]。在相组成方面,吴汉华等[13]研究了ja和ja对陶瓷膜的影响,结果表明,高ja制备的陶瓷膜主要含a-Al203,低ja制备的陶瓷膜主要含r-Al203,ja的增大不利于a-Al203的形成。陶瓷膜中a-Al203的含量、表面孔隙度和颗粒尺寸都取决于ja的大小。虽然高ja有利于得到a-Al203含量较高的陶瓷膜,但陶瓷膜的孔隙度和颗粒尺寸也相应地变大,使硬度分布不均匀:所以随着,a的增大,陶瓷膜硬度先增大,再减小。jcja值对陶瓷膜硬度影响的规律目前还不是很清楚,放电过程中,c对陶瓷膜表面的离子密度和种类的影响也仍在探讨阶段。另外,随着ja的增大,陶瓷膜的孔隙度和颗粒尺寸变大,表面变得更粗糙,耐磨性变差。

 

电压

 

    目前的研究[14]表明,微弧氧化工艺能耗普遍偏高,正常工作电压在500 V左右,而起弧电压是决定稳定工作电压的重要因素,选择合适的液温、溶液成分、含量和脉冲宽度,以降低起弧电压,对实现低能耗微弧氧化工艺和提高放电均匀性都具有重要意义。单独提高正向电压或负向电压时,陶瓷膜的厚度随之提高, a-Al203的质量分数增大,表面粗糙度均减小,其中负向电压的影响较大;正、负向电压同步变化对陶瓷膜厚度和表面粗糙度的影响,基本是正向和负向电压单独作用的综合[15-16]。陶瓷膜生长速率随着电压的升高而增大,但电压不应过高,否则会因能量密度过大而破坏膜层,而且能耗高。

 

脉冲频率

 

    脉冲放电模式属于场致电离放电,火花存活时间短,放电能量大,有利于致密层的较早形成[l71。高脉冲频率下,致密层的质量分数增大,表面粗糙度降低,膜层硬度增大,耐磨性能增强,得到的陶瓷层性能优异。随着脉冲频率的提高,膜层的生长速率先增大后减小,而能耗的变化规律与之相反。

 

脉冲占空比

 

    脉冲占空比是影响陶瓷膜特性的一个重要因素,脉冲宽度决定了电火花放电的持续时间和密度,脉冲宽度的增大,有利于增大a-Al203的质量分数,提高陶瓷膜硬度,但过高的脉冲宽度会使放电更加剧烈,从而增大陶瓷膜的表面粗糙度[18]

 

 

铝合金微弧氧化技术原理及陶瓷膜特点

铝合金微弧氧化工艺研究概况

铝合金微弧氧化工艺研究内容:电源模式

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铝合金微弧氧化机理的研究现状

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