鋁合金微弧氧化技術(shù)是近十多年來(lái)國(guó)際上盛行的高新科技技術(shù)，是原材料表面改性材料的一種關(guān)鍵方式。微弧氧化技術(shù)就是指在一般陽(yáng)極氧化的根基上，運(yùn)用光電催化方式，根據(jù)等離子技術(shù)微孤的高溫功效，激話在正極上出現(xiàn)的反映，進(jìn)而使鋁（鎂、鈦等）鋁合金表面產(chǎn)生相和構(gòu)造的轉(zhuǎn)變，改進(jìn)鋁合金的耐磨損、耐腐蝕性能和電特點(diǎn)、抗高溫沖擊性特點(diǎn)。

技術(shù)突顯特性

1．大幅地增強(qiáng)了原材料的表面強(qiáng)度，顯微鏡強(qiáng)度在HV 800~2000，最大可以達(dá)到HV 3000，可與硬質(zhì)合金刀具相提并論，大大的超出熱處理工藝后的中碳鋼、鐵素體不銹鋼和高速工具鋼的強(qiáng)度。

2．優(yōu)良的抗磨損特性。

3．優(yōu)良的耐溫性及抗腐蝕。這從源頭上解決了鋁、鎂、鋁合金原材料在使用中的缺陷，因而該技術(shù)有廣泛的應(yīng)用前景。

4．有優(yōu)良的阻燃性能，接地電阻可以達(dá)到100MΩ。

5．基材原點(diǎn)生長(zhǎng)發(fā)育空氣氧化膜，空氣氧化膜與基材屬冶金工業(yè)融合，融合堅(jiān)固，空氣氧化膜高密度勻稱。

6．水溶液為節(jié)能型，加工工藝流程中無(wú)其他環(huán)境污染，屬節(jié)能型表面解決技術(shù)。

7．加工工藝平穩(wěn)靠譜,機(jī)器設(shè)備簡(jiǎn)易，反映在常溫狀態(tài)下開(kāi)展，實(shí)際操作便捷，便于把握。

鋁合金微弧氧化工件成品效果圖

技術(shù)主要用途及工業(yè)應(yīng)用

鋁合金微弧氧化技術(shù)廣泛運(yùn)用于航空航天、航空公司、機(jī)械設(shè)備、交通出行、石油化工設(shè)備、紡織品、包裝印刷、電子器件、輕工業(yè)、診療等領(lǐng)域。微弧氧化技術(shù)的應(yīng)用推廣已獲得基本成效。該成效在航空航天、車(chē)輛、機(jī)械設(shè)備、電子器件、紡織品、輕工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域中激發(fā)了一股應(yīng)用微弧氧化技術(shù)的風(fēng)潮。

微弧氧化技術(shù)被普遍使用于鋁、鈦和鎂等金屬材料領(lǐng)域，它制作的膜層特性獨(dú)特，膜層與常規(guī)金屬材料歸屬于冶金工業(yè)融合，融合堅(jiān)固，在制取鍍層層面有著顯著優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)微弧氧化技術(shù)所獲取的鍍層，強(qiáng)度高過(guò)根據(jù)電鍍工藝得到的涂層，且氣孔率低、耐腐蝕性和耐磨性能好，膜層勻稱。與此同時(shí)，微弧氧化技術(shù)加工工藝簡(jiǎn)易，對(duì)空氣污染小，具有非常大的優(yōu)勢(shì)，是一種很有發(fā)展前景的表面工藝處理。

微弧氧化(Microarc oxidation, MAO)又稱等離子體電解氧化（Plas ** electrolytic oxidation, PEO）、微等離子體氧化(Microplas ** oxidation, MPO)或陽(yáng)極火花沉積，是一種將鋁、鈦、鎂等有色金屬或其合金置于特殊的電解液中，通過(guò)微等離子體放電，直接在金屬或合金表面原位生長(zhǎng)陶瓷膜的新技術(shù)。它是在陽(yáng)極氧化的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一種新方法。 鋁鎂鈦合金，現(xiàn)已均能實(shí)現(xiàn)原位生長(zhǎng)膜層著色。

鈦合金具有熔點(diǎn)高、耐腐蝕、比強(qiáng)度高等突出優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、海洋開(kāi)發(fā)、人工植入體等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但也有自身的不足，如耐磨性差、硬度低等缺點(diǎn)。因此，需要對(duì)其表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，微弧氧化技術(shù)可在鈦合金表面原位生長(zhǎng)出致密的氧化物陶瓷膜層，其抗磨損性、耐腐蝕性優(yōu)異，使鈦合金的應(yīng)用得到了廣泛推廣。

微弧氧化技術(shù)是目前市場(chǎng)上技術(shù)含量較高的氧化技術(shù)。鋁合金微弧氧化又稱鋁合金陶瓷層氧化技術(shù)。在較高的電壓和較大的電流條件下，將鋁合金工件置于弱堿性電解質(zhì)溶液中。首先，在鋁表面產(chǎn)生一層薄的氧化物絕緣層。隨著陽(yáng)極氧化電壓的不斷增加，當(dāng)電壓超過(guò)一定的臨界值時(shí)，絕緣層會(huì)突破放電產(chǎn)生的微電弧區(qū)域，在放電處產(chǎn)生數(shù)千開(kāi)爾文高溫，導(dǎo)致氧化膜層和基質(zhì)金屬熔化甚至氣化。金屬元素和氧元素在放電通道中強(qiáng)烈擴(kuò)散，形成新的化合物，接觸電解質(zhì)溶液后，這些新形成的熔融物會(huì)變冷，形成陶瓷膜層。

鋁合金微弧氧化工藝在形成微弧氧化鋁陶瓷層的過(guò)程中，理論上屬于不消耗電解質(zhì)和電極材料的工藝方法。因此，非消耗性不銹鋼可銹鋼作為陰極，避免重金屬離子從陰極溶解，污染環(huán)境，因此鋁合金微弧氧化也被稱為清潔陽(yáng)極氧化工藝。通過(guò)微弧陽(yáng)極氧化獲得的膜具有較高的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，而通過(guò)常規(guī)陽(yáng)極氧化獲得的氧化膜在硬度、耐磨性和耐腐蝕性方面無(wú)法與之相比。該技術(shù)主要應(yīng)用于航空、航天、兵工等高科技領(lǐng)域。隨著該技術(shù)的不斷成熟和推廣，近十年來(lái)在機(jī)械、電子、裝飾等民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與普通陽(yáng)極氧化相比，微弧氧化技術(shù)獲得的膜層在性能上有很大的優(yōu)勢(shì)，但也有明顯的缺點(diǎn)，能耗高，成膜效率低。國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究人員在電解質(zhì)溶液中添加物質(zhì)(如在硅酸鹽電解質(zhì)溶液中添加鎢酸鈉)EDTA、檸檬酸鹽、甘油等。)以及優(yōu)化電源波形和頻率的選擇，可以提高微弧氧化的成膜效率，降低能耗，但該技術(shù)在中小企業(yè)的推廣和應(yīng)用還有一定的距離。

用于鋁合金微弧陽(yáng)極氧化的電解質(zhì)主要有三種方案，一種是以硅酸鈉和氫氧化鈉為主的電解質(zhì)，成分簡(jiǎn)單，環(huán)境污染輕，但使用壽命短，能耗高。二是以磷酸鹽為主的電解質(zhì)，主要成分為各種磷酸鹽、硼酸鹽等。這種電解質(zhì)獲得的膜密度、均勻性和硬度顯著提高，但溶液濃度高，環(huán)境污染嚴(yán)重，很少使用。三是以鋁酸鈉為主的電解液，主要成分有鋁酸鈉和氫氧化鈉，這類(lèi)溶液成分簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境污染輕，應(yīng)用較為廣泛，但缺點(diǎn)是溶液中鋁酸鹽水解產(chǎn)物易發(fā)生聚合反應(yīng)而使溶液成分發(fā)生變化，降低電解液的穩(wěn)定性。