等离子体氧化技术

缺点
• 1）膜层为蜂窝状的多孔结构，故膜层的耐 腐蚀性能比较低；
• 2）膜层中含有大量基体金属的氧化物和氢 氧化物，容易与酸性介质反应；
• 3）膜层厚度较小，虽然材料耐磨性好，但 总体来说其耐磨寿命较短；
• 4）高耗能，在高电压，大电流下进行，单 个工作的加工面积很难提高，降低了生产 效率。
应用
现状
• 目前，美、俄、日、德等国已将PEO应用 于尖端武器装备的制造中，解决了许多其 他方法无法解决的关键技术问题; PEO在国 内的纺织、航空等行业也有一些尝试性的 应用。因此，PEO已成为目前国际、国内 材料表面工程技术领域的研究热点之一。
基本工艺
• 将待处理的材料浸入特定的电解液中作电极， 另有一个金属电极作其对电极。在两极之间施 加电压，将作用区域由普通阳极氧化的法拉第 区域引入到高压放电区域，同时伴随有弧光产 生，此时电极在热化学、等离子体化学和电化 学过程的共同作用下生成陶瓷膜层。
• 腐蚀防护膜层：化学设备、建筑、泵部件 • 耐磨膜层：纺织机械、发动机部件、管道 • 电防护膜层：电子、化工设备、能源工业 • 装饰膜层：仪器仪表、土木工程 • 光学膜层：精密仪器 • 功能性膜层：催化、医疗设备、医用材料
展望
• 1）探索新的基材微弧氧化前处理工艺，以 提高膜层的结合力为目标；
• 2）探索新的电解液添加剂，以增强膜的自 身能力为目标；
• 3）研制体积更小，更加智能化的电源设备， 降低能耗；
• 4）探索新的膜层后处理工艺，使得微弧氧 化膜层能与其他防护方法相结合为性能更 加优良的复合膜层。
等离子体氧化技术简介
林立 140620030
介绍
• 等离子体，是由部分电子被剥夺后的原子及原子 团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状 物质。
它广泛存在于宇宙中，常被 视为是除去固、液、气外， 物质存在的第四态。
等离子体氧化
• 等离子体电解氧化 ， (Plasma Electrolytic Oxidation，PEO) 又称微弧放电氧化 、 (Microarc Discharge Oxidation，MDO) 微弧氧化(Microarc Oxidation，MAO)
• 通过电解液与相应电参数的组合，在铝、 镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的 瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧 化物为主的陶瓷膜层。
特点
• 可在轻金属(Al、Mg. Ti等)材料表面原位生 长出耐蚀、耐磨的氧化陶瓷膜。该技术处 理所得氧化膜与金属基体间的结合力强， 膜厚范围较宽且可控，形成的复合材料具 有高硬度、耐腐蚀、耐磨损、抗热震等优 异性能。
等离子体氧化实验装置
影 响 因 素
分类
优点
• 1）反应在溶液进行，只要是溶液可及的地 方都能形成膜层；
• 2）电解液及反应过程都没有害物质； • 3）硬度高，耐磨性好； • 4）能够经受高低温的变化； • 5）绝缘性能优良； • 6）膜层光洁度好且易于着色，适用于装饰
涂层； • 7）成本低，操作简单，便于大规模生产。
• 阳极氧化：表面生成一层很薄的绝缘氧化膜；
• 火花放电：当电压达到临界击穿电压时，氧化膜 被击穿来自百度文库式样表面出现无数的白色火花；
• 微弧阶段：随着外加电压和膜厚的增加，表面出 现异动的较大红色弧电，同时存在大量细小的白 色火花；
• 熄弧阶段：红色弧电开始稀疏，在固定位置连续 放电，也称为弧放电阶段。