镁合金微弧氧化技术研究
镁合金红色微弧氧化
镁合金红色微弧氧化
镁合金红色微弧氧化是一种高科技的表面处理工艺，它广泛应用在高档器件、饰品表面，被赋予了特殊的美感和质感，有别于传统上色后就完结的表面质感。
这项工艺具有色泽自然美观，色彩可以轻松调整，耐候性好，节省更多成本等优点，自然而然地被注入生活中所有创意美学产品、表面拉伸件和复杂工艺产品中。
红色镁合金微弧氧化是在特殊条件下实现的，采用特殊的变压器技术，利用镁合金在高压电场中的电源，与空气中的氧化反应，形成微细的对空气的反应势均衡，产生微弧的氧化产物，形成精巧的细微表面结构。
因此，具有高温高压的条件和特殊的气体供应和氧浓度，及表面上微米尺度的复杂表面曲线。
该工艺需要经过若干个步骤经过不同的处理过程，得出预期的颜色表现：首先，处理镁合金表面，去除表面污垢，使得表面光滑而无毛刺，更容易接受涂层氧化处理；其次，经过特殊条件下的气氛处理过程，得出自然美观耐尘、抗腐蚀及高度稳定的外观效果；最后，做精致的表面处理，让镁合金表面显得细腻柔和，充满朦胧之美，犹如一抹云朵覆盖到表面，使表面具有淡淡的色彩表现力度。
镁合金红色微弧氧化具有独特的美感，它使器件表现出细致的质感及特殊的光泽度，是制作复杂拉伸件，高档器件的首选，通过施工技术的提升，它能更加普及，甚至成为一种潮流，被广大消费者接受，走向更多的艺术创造性的成果。
镁合金微弧氧化组织
镁合金微弧氧化组织镁合金是一种廉价受欢迎的金属合金，由镁、铝等元素制成，由于其优良的力学性能、耐蚀性和可塑性而受到广泛的欢迎和应用。
随着现代机械制造的发展，人们对镁合金表面处理的要求也越来越高。
微弧氧化（MAO）是一种新型的环保型表面处理技术，被广泛应用于轴承、钢铁、铝合金、镁合金等金属材料的表面处理中。
本文旨在简要介绍镁合金微弧氧化组织的特性、形成机理及其优点。
镁合金微弧氧化组织的特性镁合金微弧氧化组织是通过在表面金属材料上形成一层致密的氧化膜来对其进行表面处理的。
在一般情况下，氧化膜的厚度一般在1.5～3.0μm之间。
由于氧化膜的厚度较薄，表面光滑，无明显毛刺，因此可显著提高金属表面的硬度、耐蚀性和耐磨性。
此外，微弧氧化还可以显著改善表面质量，消除表面缺陷，达到美观漂亮的效果。
镁合金微弧氧化组织的形成机理微弧氧化是一种表面处理方法，其形成机理如下：金属材料表面的氧化反应条件下，氧极化在极化梯度的作用下，形成一个极化梯度的氧极化头，氧极化头的表面电位低于空气的正常氧化膜，在氧极化头的下方形成一个钝化层，并形成一层致密的氧化膜，从而实现金属表面改性处理的效果。
镁合金微弧氧化组织的优点由于微弧氧化具有众多优点，因此被广泛用于金属表面改性处理。
首先，由于微弧电源的能量较低，它可以在无损的情况下保护金属表面，故具有较高的安全性。
其次，微弧氧化可以产生一层厚度较薄的氧化膜，表面光滑，可有效提高金属表面的耐蚀性和耐磨性。
最后，它可以提升金属表面的硬度和抗疲劳性，达到美观漂亮的外观，从而有效改善产品外观质量。
综上所述，镁合金微弧氧化组织是一种新型的环保型表面处理技术，具有优良的力学性能、耐蚀性和可塑性等特性，可以显著改善金属表面的硬度、耐蚀性和耐磨性，能够消除表面缺陷，达到美观漂亮的效果，在金属表面改性处理中起到一定的作用。
镁合金表面处理微弧氧化技术
2、微弧氧化机理
微弧氧化电源 + 电压/电 流检测
工 件
压缩空气
信号采集器
冷却水出
冷却水进
图1 微弧氧化装置简图 [4]
不锈钢槽，接电源负极；
用压缩空气或螺旋桨进行搅拌，使整个电解液的浓度和 温度均匀； 用不锈钢或塑料板制成冷却水夹层，微弧氧化时不断通 冷水，这是由于该过程中要求的电解液的温度不要过高。
3 微弧氧化后处理工序
由于微弧氧化陶瓷层表面分布着大量的微孔，为了 进一步提高陶瓷层的耐蚀性，在微弧氧化后都要对镁合 金表面进行封孔处理，封孔有利于提高微弧陶瓷层的耐 蚀能力，同时也可以增加膜层的色泽，改善膜层的美观 性。
常用的封孔剂有去离子水、石蜡、丙稀酸、环氧树
脂或酚醛清漆。去离子水封孔是将微弧阳极氧化后 的镁合金置于沸水中煮大约10min；有机物封孔, 用 丙酮将环氧树脂或酚醛清漆稀释，将微弧阳极氧化 后的镁合金在有机溶液中反复浸渍多次，然后晾干。
结束语：
镁合金微弧氧化技术作为一种新的表面处理技术，
它的应用前景是非常广阔的。该技术的关键是根据微弧 氧化工艺参数对微弧陶瓷层的生成及其耐蚀性影响的定
性规律，确定最佳工艺参，这是国内外学者研究的重点。 因此我们应该加强这方面的投入和研究。
谢 谢！
镁合金微弧氧化技术
主要内容：
镁合金
表面处理技术
微弧氧化技术 微弧氧化技术的工艺
一、镁合金
1、镁
镁是地球上储量最丰富的元素之一，在地壳表 层金属矿的含量为2.3%。纯镁为银白色金属，其熔 点是651℃，密度为1.75—1.85g／cm3，仅为钢的 1/4，铝的2／3，是最轻的工程金属。
但是纯镁力学性能很差，不能用来做结构材料，经过 合金化及热处理以后，其强度大大提高，得到了广泛应 用。
镁合金超高频微弧氧化-概述说明以及解释
镁合金超高频微弧氧化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述镁合金超高频微弧氧化是一种先进的表面处理技术，通过在镁合金表面产生微弧放电，使得其表面形成致密、均匀的氧化膜，从而改善镁合金的耐腐蚀性、硬度和耐磨性能。
镁合金作为一种重要的结构材料，在航空、汽车、电子等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于其化学活性高、易被腐蚀等特点，限制了其在实际工程中的应用。
因此，研究开发一种能够有效提高镁合金表面性能的技术显得尤为重要。
传统的氧化处理方法存在着处理周期长、氧化膜质量不稳定等问题，无法满足实际工程中对镁合金表面处理的要求。
而镁合金超高频微弧氧化则通过利用超高频电源和特殊设计的电解液体系，在较短的时间内实现了较高的微弧放电频率，从而显著改善了氧化膜的形貌和性能。
此外，该技术还具有操作简便、能耗低等优点，进一步增加了其在工业领域的应用前景。
因此，镁合金超高频微弧氧化已成为当前镁合金表面处理领域的研究热点。
本文旨在系统地介绍镁合金超高频微弧氧化的原理、优势以及其在实际工程中的应用前景。
通过深入研究和分析，旨在为进一步推动镁合金超高频微弧氧化技术的发展提供科学依据。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇文章将按照以下结构展开对镁合金超高频微弧氧化的介绍和分析：第一部分是引言部分，主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中，将简要介绍镁合金超高频微弧氧化的背景和研究意义。
接着，将说明文章的结构，包括不同部分的内容安排和主题。
最后，明确文章的目的，即通过对镁合金超高频微弧氧化的深入研究，探讨其应用前景和总结其优势。
接下来是正文部分，主要包括镁合金超高频微弧氧化的原理和优势两个方面。
在原理部分，将详细介绍镁合金超高频微弧氧化的工艺过程和相关机理，解释其为何能够在镁合金表面形成致密、耐磨、耐腐蚀的氧化层。
在优势部分，将分析镁合金超高频微弧氧化相比其他表面处理技术的优越性，例如优异的耐腐蚀性能、良好的耐磨性和较高的附着力。
镁微弧氧化
镁微弧氧化
镁微弧氧化是一种表面处理技术，通过在镁合金表面形成氧化层，提高镁合金的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性。
该技术利用微弧放电原理，将镁合金放置在电解液中，通过外加电压，在阳极和阴极之间形成微弧放电，使表面发生氧化反应，形成致密的氧化层。
镁微弧氧化可以在镁合金表面形成不同颜色的氧化层，如黑色、灰色、银色等，这些氧化层不仅提高了镁合金的耐腐蚀性能和机械性能，还可以增加其美观性。
镁微弧氧化具有如下优点：
1. 提高耐腐蚀性能：氧化层能够阻挡外界介质侵蚀，提高镁合金的耐腐蚀性能。
2. 提高硬度和耐磨性：氧化层具有较高的硬度，能够提高镁合金的耐磨性。
3. 增加美观性：氧化层可以形成不同颜色的表面，增加产品的美观性。
4. 高附着力：氧化层与基材之间具有良好的附着力，不易剥落。
镁微弧氧化广泛应用于航空、汽车、电子等领域，可以用于制造飞机部件、汽车零件、电子设备外壳等，提高产品的性能和寿命。
镁合金的微弧氧化陶瓷工艺和生产应用研究
但 由于镁 合 金 的 化 学 性 能 极 为 活 泼 ，其 抗 腐 蚀 能 力 差 ．严 重地 影 响 和 限 制 了镁 合 金 在诸 多 领
我 们 的研 究 ，通 过 定 量试 验 和 验 证 ．检 验 和
域 的快 速 发 展 和 推 广应 用 。镁 合 金 必 须进 行 适 当
镁合 金 的 微 弧氧 化是 将 镁 合 金工 件 作 为 阳极 ，
置 于 电解 液 中 ，通 过 利 用 专 用 的微 弧 氧 化 电 源 ， 在 工 件 上 施 加 电压 ，在 高 温 、高 压 电场 作 用 下 ， 使工 件 表 面 的金 属 和 电解 质 溶 液 相互 作用 ，在 工 件 表 面 产 生 弧 光放 电 ，并 在热 化 学 、电化 学 和 等 离 子 化 学 的 共 同作 用 下 ，在 工件 表 面 原 位 生 成 陶
能 、双 极性 、高 频 率 微 弧 氧化 非 对 称性 脉 冲 交 流 电 源 ，其 主要 技 术 参 数 如 下 ： （ ）功 率 ：１０ Ｗ １ ０ｋ
（ ） 电 流 电 压 范 围 ：０ ２ ０ ／０ Ｖ， 可 设 定 、 可 ２ － ７ Ａ８０
技 术— — 铝 合 金 微 弧 氧 化 ，成 为 国 际 表 面 处 理 技
的表 面 防 护 处 理后 才 能使 用 。 目前 常用 的 防腐 蚀
掌 握 国 内外 经 验 和 成 果 ，再 通 过 分 析 ，结 合 生 产
实 际 ，自主创新 、攻克技术难 点 ，最 终应 用于生产 。
２２１试 验 过 程 ．．
方 法 主要 为化 学 氧化 、阳极 氧 化 、镀 铬 和 喷涂 等 ， 但 都 存 在 氧 化膜 薄 、耐 蚀 性 差 、工 艺 复杂 、成 本 较 高 和 污染 环 境 等 弊病 ，未 能 彻 底 的解 决 好 镁 合
镁锂合金微弧氧化
镁锂合金微弧氧化
镁锂合金微弧氧化是一种表面处理技术，主要用于对铝、镁、钛等轻金属及其合金的表面进行陶瓷化处理。
这种技术的主要优点包括工艺过程简单、占地面积小、工艺处理能力强、生产效率高，适用于批量工业化生产。
此外，微弧氧化处理后的镁基零件表面陶瓷膜层具有硬度高、耐蚀性强、绝缘性好、膜层与基底金属结合力强等特点，使得镁合金表面的耐磨、耐腐蚀、耐热冲击及绝缘等性能得到极大提高。
在镁锂合金微弧氧化过程中，电源可以分为恒压与恒流两种。
目前的研究主要采用恒流方法进行镁锂合金制备涂层。
对于恒压法在镁锂合金表面制备微弧氧化涂层的工艺、组织结构、耐蚀性能等报道较少。
在微弧氧化过程中，向电解质溶液中添加某些物质，如钨酸盐，可以改善微弧氧化膜的组织和性能。
例如，向电解质溶液中添加0.6g/L的Na2WO4后，微弧氧化膜更为光滑平整、更加致密、孔径更小，并且微弧氧化膜的耐腐蚀性能得到显著提高。
然而，镁锂合金微弧氧化过程中也存在一些挑战。
例如，由于锂的氧化膜相对致密度为0.57，β-Li合金的表面氧化物只能覆盖一半以上，使得β-Li合金在电解质溶液中水解速度快。
此外，由于合金中存在α-Mg和β-Li两相，放电过程会在两相表面交替进行，形成不同的氧化物，导致微弧氧化涂层生长不均匀，可能会产生裂纹，并在这些位置造成弧光烧蚀。
总的来说，镁锂合金微弧氧化是一种有效的表面处理技术，能够显著提高镁合金的耐腐蚀性、耐磨性、耐热冲击性和绝缘性能。
然而，在实际应用中，还需要进一步研究和优化微弧氧化工艺，以解决一些存在的问题，如涂层生长不均匀和裂纹产生等。
镁合金微弧氧化
镁合金微弧氧化
微弧阳极氧化，又称微弧等离子体技术空气氧化或阳极火焰堆积，统称微弧氧化。
利用交流和直流电源在阳极区域引起低温等离子体微弧充放电，瞬时高温煅烧效应立即在镁合金表面产生陶瓷膜。
微弧区温度可达10000℃此外，阳极氧化物溶解在金属镁合金表面，进一步提高了阳极氧化物膜的强度和高密度。
薄膜厚度约为5~70μm间可调节。
能够确保在中性盐雾里根据500h，涂层粘合力为0级，显微镜强度为400级HV但微弧氧化后仍需进一步喷涂维护。
微弧氧化加工工艺的特点是：①使用成本低于硬阳极氧化；②前解决相对简单；③优良的自然环境；④对于外观复杂的产品工件及其受限的安全通道，可产生对称的膜层；⑤规格变形小；⑥优良的耐腐蚀性。
现阶段，技术早已引起了许多学者的关注，并已成为国际材料科学研究的网络热点之一。
此外，镁合金表面改性材料采用离子注入技术以及激光表面解决技术及其高频淬火技术，以提高镁合金表面的耐磨性和耐腐蚀性。
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摘要微弧氧化技术是一种绿色环保的新兴表面处理工艺技术，主要用于对铝、镁、钛等轻金属及其合金的表面处理，它能有效地在基体材料表面上原位生长一层均匀的陶瓷膜。
微弧氧化由于其工艺特点明显，表面处理的性能优势突出，自该技术被发明以来，备受人们的青睐。
研究了氧化时间、电压对膜层生长的影响。
并通过对膜层生长规律的研究及膜层厚度、粗糙度的测试，确定最佳的微弧氧化工艺条件。
采用扫描电镜(SEM)及X射线衍射相结构分析(XRD)对陶瓷氧化膜微观形貌及膜层结构进行分析，对陶瓷氧化膜的表面形貌和相成分进行了测试。
研究表明，电参数的控制对陶瓷层有重要影响。
通过对膜层的XRD分析可知，膜层主要由不同晶型的A12O3组成。
其中α-A12O3、γ-A12O3两相的生成是由熔融A12O3快速冷凝的结果。
关键词：微弧氧化技术；膜层；电参数ABSTRACTMicro-arc oxidation(MAO),an environment-protection and new surface treatment technology was mainly used to the surface treatment of aluminum, magnesium, titanium and other light metals and their alloys, and can in homogeneous ceramic coating on the surface of these alloys. The MAO technology has an obvious advantage for surface treatment on account of its direct technique characteristic. It has been paid much attention to since it was invented.The effect of technologic parameter such as oxidation time、voltage on the growth of MAO ceramic film is discussed. The best MAO process conditions are found by the research of the law of film growth,it，s thickness and surface toughness. Using SEM and XRD,the micro-shape and fabric of ceramic have been analyzed.The results showed that the control of electrical parameters in MAO plays an important role in the coatings. The phase structures of ceramic film are analyzed by XRD. The results show that ceramic film is made up of different kinds of A12O3,and the growth of α-A12O3、γ-A12O3 is the results of rapid condensation of melt A12O3.KEY WORDS：micro-arc oxidation; coating; electrical parameters目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 .......................................................................................................................................... I II 1绪论 .................................................................................................................................... - 1 -1.1课题研究背景及意义 ............................................................................................. - 1 -1.2微弧氧化机理 ......................................................................................................... - 3 -1.2.1微弧氧化基础机理 ...................................................................................... - 3 -1.2.2微弧氧化成膜过程 ...................................................................................... - 4 -1.3 铝合金微弧氧化陶瓷层的生长规律 .................................................................... - 5 -1.3.1铝合金微弧氧化陶瓷层厚度增长规律 ...................................................... - 5 -1.3.2铝合金微弧氧化陶瓷层的结构 .................................................................. - 6 -1.3.3微弧氧化过程中热量的移散 ...................................................................... - 6 -1.4微弧氧化处理陶瓷层的特性及应用 ..................................................................... - 7 -1.4.1微弧氧化陶瓷层的特点 .............................................................................. - 7 -1.4.2微弧氧化陶瓷层的应用 .............................................................................. - 7 -1.5 微弧氧化技术的研究现状 .................................................................................... - 8 -1.6 课题研究的内容及要求 ........................................................................................ - 9 -2 实验设备及方法 ............................................................................................................. - 11 -2.1实验试样制备 ....................................................................................................... - 11 -2.2微弧氧化处理设备 ............................................................................................... - 11 -2.3实验基本操作步骤 ............................................................................................... - 14 -2.3.1微弧氧化处理工艺流程 ............................................................................ - 14 -2.3.2微弧氧化电解液的配置 ............................................................................ - 15 -2.4数据检测的设备（仪器）与方法 ....................................................................... - 16 -3 实验结果及分析讨论 ..................................................................................................... - 17 -3.1 微弧氧化时间的研究 .......................................................................................... - 17 -3.1.1氧化时间对微弧氧化膜表面形貌的影响 ................................................ - 17 -3.1.2氧化时间对膜厚的影响 ............................................................................ - 18 -3.1.3氧化时间对膜粗糙度的影响 .................................................................... - 19 -3.1.4氧化时间对膜层绝缘电阻的影响 ............................................................ - 21 -3.2微弧氧化电压的研究 ........................................................................................... - 22 -3.2.1电压对表面形貌的影响 ............................................................................ - 22 -3.2.2电压对陶瓷膜厚度的影响 ........................................................................ - 24 -3.2.3电压对陶瓷膜绝缘电阻的影响 ................................................................ - 24 -3.3微弧氧化脉宽的研究 ........................................................................................... - 25 -3.3.1脉宽对表面形貌的影响 ............................................................................ - 25 -3.3.2脉宽对膜厚的影响 .................................................................................... - 27 -3.4脉间对微弧氧化的研究 ....................................................................................... - 27 -3.4.1脉间对表面形貌的影响 ............................................................................ - 27 -3.4.2脉间对陶瓷膜厚的影响 ............................................................................ - 28 -3.5添加剂对陶瓷膜层影响的研究 ........................................................................... - 29 -3.5.1添加氟化钠的研究 .................................................................................... - 29 -3.5.2添加钨酸钠的研究 .................................................................................... - 30 -3.6电参数对陶瓷膜相组成的影响 ........................................................................... - 31 -3.7产品处理 ....................................................................................................... - 32 -4 结论 ................................................................................................................................. - 33 -致谢 ..................................................................................................................................... - 34 -参考文献 ............................................................................................................................. - 35 -附录A 英文文献 ............................................................................................................... - 37 -附录B汉语翻译 ................................................................................................................ - 43 -1绪论1.1课题研究背景及意义微弧氧化概念提出于20世纪50年代，70年代后期逐步引起国外学术界的研究兴趣，80年代开始成为国内外学者的研究热点。