鎂合金微弧氧化電源脈沖參數(shù)的影響及優(yōu)化.pdf

1、微弧氧化(Micro-Arc Oxidation，MAO)是一種在有色金屬表面原位生長陶瓷層的表面處理技術(shù)。本課題以AZ91D鎂合金為基體材料，采用自行研制的具有多種輸出方式和特性的大功率微弧氧化脈沖電源，分別在直流及單極性脈沖、雙極性脈沖和帶放電回路的脈沖形式下進行大量實驗?；趯嶒灛F(xiàn)象、結(jié)果及電弧理論，提出了鎂合金微弧氧化微區(qū)電弧放電機理，建立了微區(qū)電弧放電模型。研究了鎂合金微弧氧化對電源的要求，并對電源脈沖參數(shù)進行了優(yōu)化。

2、　　 微弧氧化膜層是由一系列離散的微區(qū)電弧放電生成的金屬氧化物累積而成。瞬間完成的微小區(qū)域內(nèi)的電弧放電、以及引發(fā)的金屬氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，導致局部高溫使氧化物經(jīng)歷驟熱驟冷過程，從而獲得非平衡組織結(jié)構(gòu)的金屬氧化物膜層。微弧氧化的宏觀過程分為三個階段：陽極氧化、微弧氧化以及大弧放電。微弧氧化微區(qū)電弧放電模型將單個微區(qū)放電劃分為電解、放電、氧化、冷卻四個過程。微弧氧化膜層的主要相組成為MgO，Mg2SiO4，MgAl2O4和極少量不定形相。

3、與陽極氧化相比，它具有反應(yīng)過程無電子參與和反應(yīng)過程有微區(qū)熱循環(huán)的特點。
　　 脈沖電源的作用是通過提供適當?shù)睦鋮s時間抑制大弧放電。由于負載特性呈極強的電容性，因此單極性電源脈沖形式下大弧傾向嚴重，膜層易燒損而失效；雙極性電源脈沖形式其負脈沖周期充當了冷卻時間故能部分抑制大弧；帶放電回路的電源脈沖形式消除了負載電容的影響，成功解決了大弧問題，并可改善成膜效率及膜層質(zhì)量，避免了負電壓引起的膜層表面及電解液污染。
　　 在帶放