電流密度 電流密度是影響陶瓷膜生長及性能的重要參數之一,鑒于當前多以非對稱交流電源和脈沖交流電源作為供電裝置,以下著重討論這2種電源模式。文獻[10]叫提到,這2種電源模式的正半周期和負半周期產生的波形對陶瓷膜特性的影響差異很大,有必要分別討論陽極電流密度ja和陰極電流密度ja對陶瓷膜的影響。在其他條件不變的情況下,隨著ja的增加,陶瓷膜上的電場強度也相應地提高,同時陶瓷膜的厚度逐漸增加,生長速率加快[11-12]。在相組成方面,吳漢華等[13]研究了ja和ja對陶瓷膜的影響,結果表明,高ja制備的陶瓷膜主要含a-Al203,低ja制備的陶瓷膜主要含r-Al203,ja的增大不利于a-Al203的形成。陶瓷膜中a-Al203的含量、表面孔隙度和顆粒尺寸都取決于ja的大小。雖然高ja有利于得到a-Al203含量較高的陶瓷膜,但陶瓷膜的孔隙度和顆粒尺寸也相應地變大,使硬度分布不均勻:所以隨著,a的增大,陶瓷膜硬度先增大,再減小。jcja值對陶瓷膜硬度影響的規律目前還不是很清楚,放電過程中,c對陶瓷膜表面的離子密度和種類的影響也仍在探討階段。另外,隨著ja的增大,陶瓷膜的孔隙度和顆粒尺寸變大,表面變得更粗糙,耐磨性變差。 電壓 目前的研究[14]表明,微弧氧化工藝能耗普遍偏高,正常工作電壓在500 V左右,而起弧電壓是決定穩定工作電壓的重要因素,選擇合適的液溫、溶液成分、含量和脈沖寬度,以降低起弧電壓,對實現低能耗微弧氧化工藝和提高放電均勻性都具有重要意義。單獨提高正向電壓或負向電壓時,陶瓷膜的厚度隨之提高, a-Al203的質量分數增大,表面粗糙度均減小,其中負向電壓的影響較大;正、負向電壓同步變化對陶瓷膜厚度和表面粗糙度的影響,基本是正向和負向電壓單獨作用的綜合[15-16]。陶瓷膜生長速率隨著電壓的升高而增大,但電壓不應過高,否則會因能量密度過大而破壞膜層,而且能耗高。 脈沖頻率 脈沖放電模式屬于場致電離放電,火花存活時間短,放電能量大,有利于致密層的較早形成[l71。高脈沖頻率下,致密層的質量分數增大,表面粗糙度降低,膜層硬度增大,耐磨性能增強,得到的陶瓷層性能優異。隨著脈沖頻率的提高,膜層的生長速率先增大后減小,而能耗的變化規律與之相反。 脈沖占空比 脈沖占空比是影響陶瓷膜特性的一個重要因素,脈沖寬度決定了電火花放電的持續時間和密度,脈沖寬度的增大,有利于增大a-Al203的質量分數,提高陶瓷膜硬度,但過高的脈沖寬度會使放電更加劇烈,從而增大陶瓷膜的表面粗糙度[18]。
鋁合金微弧氧化技術原理及陶瓷膜特點 鋁合金微弧氧化工藝研究概況 鋁合金微弧氧化工藝研究內容:電源模式 鋁合金微弧氧化工藝研究內容:電解液 鋁合金微弧氧化機理的研究現狀 注:本站部分資料需要安裝PDF閱讀器才能查看,如果你不能瀏覽文章全文,請檢查你是否已安裝PDF閱讀器! |