微弧氧化電源特性與參數(shù)對膜層性能與電能消耗影響

《微弧氧化電源特性與參數(shù)對膜層性能與電能消耗影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、微弧氧化電源特性和參數(shù)對膜層性能及電能消耗的影響871電源特性和電參數(shù)對膜層性能的影響層與基體緊密結(jié)合的致密氧化膜；而當電壓過高時，形成的微弧氧化膜層結(jié)構(gòu)比較疏松。1．1脈沖形式電壓對鋁、鎂、鈦的影響大致相同_2，隨著電壓微弧氧化電源的輸出脈沖形式對膜層性能有重要的升高，膜層的厚度增加，顯微硬度有所增加，彈性模的影響。文獻[1o]對正向正弦波、正向矩形波脈沖和量、結(jié)合強度也隨之升高。當電壓升高到一定程度時，正負矩形波脈沖三種脈沖形式的作用進行了比較，文進入弧光放電階段，膜層微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表面獻71

2、1]則比較了恒定電流、單向脈沖和正負向脈沖的微FLFL徑增大，凹凸起伏變得明顯，微孑L密度減小。這影響，結(jié)果都表明采用正負雙向脈沖，生成的膜層致密時，雖然膜層厚度進一步增加，但膜層比較疏松，粗糙度高、硬度高、耐磨耐蝕性能更好。負脈沖對膜層突出度增大，耐蝕性、顯微硬度都有所降低，因此存在著最的尖端部分有溶解作用，使膜層厚度減小，但負脈沖作佳電壓值使膜層性能達到最優(yōu)。另外，脈沖平均電壓用時可以使陰離子擴散到陽極附近，使正脈沖作用時以及脈沖峰值電壓都對膜層相組成有顯著的影響引。氧化反應(yīng)更加充分，因此，雖然膜層厚

3、度減小，但膜層1．4頻率變得光滑、平整，粗糙度降低，耐蝕度提高，而且負脈沖目前的微弧氧化電源多采用脈沖電源，脈沖頻率個數(shù)越多，膜層厚度越薄，表面粗糙度越低口引。正、負對膜層相組成、膜層微觀組織結(jié)構(gòu)以及膜層性能有較脈沖的電流密度比值也是影響膜層性能的重要因素，大影響。在固定占空比的條件下，改變頻率實際上是當該值增加時，膜層的顯微硬度、耐蝕性呈先增大后減改變單個脈沖的作用時間。當頻率較低時，脈沖作用小的趨勢，因而存在一個最優(yōu)的電流密度比_1。時間長，微弧放電的持續(xù)時間相應(yīng)也長，單脈沖放電能1．2電流密度量大]

4、，導致膜層表面微孔尺寸增大，致密層比例降一般認為，電流密度是微弧氧化過程中最基本也低，因而表面粗糙度增加，結(jié)合強度降低；當頻率較高是最重要的電參數(shù)，它是決定氧化過程能否進行的重時，由于放電時間短、放電次數(shù)多，所以微FLFL徑減小、要指標，是影響膜層性能和質(zhì)量的決定性因素。鈦、密度增加，粗糙度相應(yīng)降低。在頻率較低時，隨著頻率鎂、鋁合金在微弧氧化過程中，相組成都隨電流密度變的增加，放電次數(shù)增多，膜層生長速率增大，當頻率增化而變化引，一般隨著電流密度增大，晶化程度不大到一定值時，雖然放電次數(shù)增多，但單脈沖放電時

5、間斷提高。隨著電流密度的增大，微弧放電能量增大，熔縮短，放電能量減小，過短的反應(yīng)時間影響了反應(yīng)的充融物增多，放電微：fL：fL徑增大，因此氧化膜層生長速率分性，因而膜層生長速率開始下降。當脈沖頻率大增大，膜層厚度隨之增加，但粗糙度增大。氧化膜層都于4kHz時，其生長速率幾乎與頻率無關(guān)_8]。雖然隨是致密層、疏松層雙層結(jié)構(gòu)，而膜層的性能主要取決于頻率的升高，膜層總厚度降低，但膜層中致密層所占比致密層。隨電流密度的增大，致密層的生長速率增大，例是逐漸上升的¨2。對于純鈦、鋁合金，改變頻率可但電流密度有一極值，

6、當超過此值時致密層生長速率以調(diào)整某些氧化物在膜層中的含量，從而可以改善膜減小，相應(yīng)地膜層中致密層比例縮小口。同樣，膜層層性能。的耐蝕性、硬度也有隨電流密度升高而呈現(xiàn)先增大后1．5占空比減小的趨勢[1?？梢钥闯觯瑢δ有阅芏?，存在微弧氧化脈沖電源的占空比是影響基體表面放電著最佳電流密度，比較發(fā)現(xiàn)，利用不同的金屬基體、不特征的重要因素。在保持脈沖頻率一定的情況下，脈同的電解液體系，最佳電流密度值也存在差異l1。。沖占空比決定了單脈沖的放電時間。在恒壓方式下，1．3電壓隨著占空比增大，脈沖放電強度增加，生長速

7、率變快，在微弧氧化工藝中，電源必須提供足夠高的電壓，反應(yīng)更劇烈，微：fL：fL徑增大，膜層表面粗糙度增加。特使工作電壓突破法拉第區(qū)，以保證對膜層薄弱部位的別是在高頻的情況下，占空比的影響更加顯著。在恒擊穿，進而產(chǎn)生微弧放電現(xiàn)象，因此所加的處理電壓超流方式下，由于電流密度維持不變，雖然占空比增大，過氧化膜的臨界電擊穿電壓是氧化過程得以進行的必增加了脈沖放電時問，但是電壓卻降低了，最終氧化膜要條件。采用不同的基體材料、不同的電解液體系，起的生長速率幾乎不變，相同時問內(nèi)制備的氧化膜厚度弧電壓差別較大，加工鈦時起

8、弧電壓比加工鎂時要高差異不大。當占空比過大時，膜層增長速度反而變百伏左右；電解液電導率越高，起弧電壓越低]。當電慢，而且由于單脈沖能量過大易出現(xiàn)膜層的飛濺和燒壓低于起弧電壓時，膜層實際是一層鈍化膜，膜層表面蝕現(xiàn)象。文獻[27]認為在恒壓方式下通過改變占空比呈半透明狀；當電壓高于起弧電壓時，則出現(xiàn)微弧放控制氧化膜的形成更為有效，但文獻[9]認為，采用恒電，在膜層表面形成大量相對均勻的微孔，內(nèi)部形成一流氧化方式，涂層的生長速率比恒