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微弧氧化

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微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO),又称微等离子体氧化(Micro-plasma oxidation,MPO)。在微弧氧化过程中,基体金属与离子、电解质离子在热化学电化学等离子体化学的共同作用下发生强烈反应,经历熔融喷发结晶、高温相变过程,最终在晶体表面熔覆,烧结形成陶瓷层。陶瓷层的形成过程非常复杂,至今还没有一个被学术界公认、并能全面描述陶瓷层形成的合理模型,但这并不妨碍这项技术被应用于各行各业。

优势與劣勢

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微弧氧化处理过程中,微等离子弧虽然存续时间极短,但其温度却高达数千度,所形成的金属氧化物层与基体呈冶金熔合,具有很高的结合强度;氧化物经历了熔融、冷却及高温相变,以晶体形式存在,因此赋予了陶瓷层结构致密,韧性好,耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性,亦能满足隔热、催化、抑菌、亲生物等性能要求。

除可以处理Al()、Mg()、Ti()及其合金外,微弧氧化技术还能在Zr()、Ta()、Nb()等金属及其合金表面产生陶瓷层。微弧氧化技术处理能力强,工艺适用范围广,并且通过改变工艺条件,在一定程度上可调整陶瓷层的微观结构、特征,进而实现对陶瓷层性能的控制。

它的处理液一般为碱性,可以不添加重金属盐,处理过程並不會產生有毒害的气体,是一种绿色环保的表面处理技术。缺點是表面粗糙且不均勻,一般多用於功能性材料表面處理。若要使用於外觀性材料,必須進一步做塗裝或烤漆處理。