微弧氧化

微弧氧化(Microarc oxidation，MAO)又称微等离子体氧化(Microplasma oxidati

on, MPO)，是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。在微弧

氧化过程中，化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,因此陶瓷层的形成过

程非常复杂,至今还没有一个合理的模型能全面描述陶瓷层的形成。

微弧氧化工艺将工作区域由普通阳极氧化的法拉第区域引入到高压放电区域，克

服了硬质阳极氧化的缺陷，极大地提高了膜层的综合性能。微弧氧化膜层与基鼓励反义词 体结合

牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。

该技术具有操作简单和易于实现膜层功能调节的特点，而且工艺不复杂，不造成环境

污染，是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术，在航空航天、机械、电子、装饰

等领域具有广阔的应用前景。

微弧氧化技术的原理及特点：

微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术,是指在普通阳极氧化的基础上，利用弧

光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的

工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法，是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加

电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、

电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，达到工件表面强化的目的。

微弧氧化技术的突出特点是：（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度

在1000至2000HV，最高可达3000HV腹泻吃什么 ，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后

的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；（2）良好的耐磨损性能；（3）良好的耐

热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技

术有广阔的应用前景；（4）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100M。（5）溶液

为环保型，符合环保排放要求。（6）工艺稳定可靠,设备简单.(7)反应在常温下进行，

操作方便，易于掌握。（8）基体原位生长关于外星人 陶瓷膜，结合牢固,陶瓷膜致密均匀。

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微弧氧化技术的内容和工艺流程

铝及铝合金材料的微弧氧化技术内容主要包括铝基材料的前处理；微弧氧化；后处理三

部分。其开展的近义词 工艺流程如下：铝基工件→化学除油→清洗→微弧氧化→清洗→后处理→成品检验。

微弧氧化电解液金鱼养殖 组成及工艺条件：

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电解液组成：K2SiO3 5～10g/L，Na2O2 4～6g/L，NaF 0.5～1g/L，

CH3COONa 2～3g/L，Na3VO3 1～3g/L；溶液pH为11～13；温度为20～50℃；

阴极材料为不锈钢板；电解方式为先将电压迅速上升至300V，并保持5～10s，

然后将阳极氧化电压上升至450V，电解5～10min。

两步电解法，第一步：将铝基工件在200g/L的K2OnSiO2（钾水玻璃）水溶

液中以1A/dm2的阳极电流氧化5min；第二步：将经第一步微弧氧化后的铝基工

件水洗后在70g/L的Na3P2O7水溶液中以1A/dm2的阳极电流氧化15min。阴极

材料为：板；溶液温度为20～度为20～50℃。

不锈钢

影响因素：

①合金材料及表面状态的影响：微弧氧化技术对铝基工件的合金成分要求不

高，对一些普通阳极氧化难以处理的铝合金材料，如含铜、高硅铸铝合金的均可

进行微弧氧化处理。对工件表面状态也要求不高，一般不需进行表面抛光处理。

对于粗糙度较高的工件，经微弧氧化处理请吃饭 后表面得到修复变得更均匀平整；而对

于粗糙度较低的工件，经微弧氧化后，表面粗糙度有所提高。

②电解质溶液及其组分的影响：微弧氧化电解液是获到合格膜层的技术关

键。不同的电解液成分及氧化工艺参数，所得膜层的性质也不同。微弧氧化电解

液多采用含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液（如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐

等），其在溶液中的存在形式最好是胶体状态。溶液的pH范围一般在9～13之

间。根据膜层性质的需要，可添加一些有机或无机盐类作为辅助添加剂。在相同

的微弧电解电压下，电解质浓度越大，成膜速度就越快，溶液温度上升越慢，反

之，成膜速度较慢，溶液温度上升较快。

③氧化电压及电好听的英文网名女 流密度的影响：微弧氧化电压和电流密度的控制对获取合格

膜层同样至关重要。不同的铝基材料和不同的氧化电解液，具有不同的微弧放电

击穿电压（击穿电压：工件表面刚刚产生微弧放电的电解电压），微弧氧化电压

一般控制在大于击穿电压几十至上百伏的条件进行。氧化电压不同，所形成的陶

瓷膜性能、表面状态和膜厚不同，根据对膜层性能的要求和不同的工艺条件，微

弧氧化电压可在200～600V范围内变化。微弧氧化可采用控制电压法或控制电

流法进行，控制电压进行微弧氧化时，电压值一般分段控制，即先在一定的阳极

电压下使铝基表面形成一定厚度的绝缘氧化膜层；然后增加电压至一定值进行微

弧氧化。当微弧氧化电压刚刚达到控制值时，通过的氧化电流一般都较大，可达

10A/dm2左右，随着氧化时间的延长，陶瓷氧化膜不断形成与完善，氧化电流逐

渐减小，最后小于1A/dm2。氧化电压的波形对膜层性能有一定影响，可采用直

流、锯齿或方波等电压波形。采用控制电流法较控制电压法工艺操作上更为方便，

控制电流法的电流密度一般为2～8A/dm2。控制电流氧化时，氧化电压开始上升

较快，达到微弧放电时，电压上升缓慢，随着膜的形成，氧化电压又较快上升，

最后维持在一较高的电解电压下。

④温度与搅拌的影响：与常规的铝阳极氧化不同，微弧氧化电解液的温度允

许范围较宽，可在10～90℃条件下进行。温度越高，工件与溶液界面的水气化

越厉害，膜的形成速度越快，但其粗糙度也随之增加。同时温度越高，电解液蒸

发也越快，所以微弧氧化电解液的温度一般控制在20～60℃范围。由于微弧氧

化的大部分能量以热能的形式释放，其氧化液的温度上升较常规铝阳极氧化快，

故微弧氧化过程须配备容量较大的热交换制冷系统以控制槽液温度。虽然微弧氧

化过程工件表面有大量气体析出，对电解液有一定的搅拌作用，但日本艺术人体 为保证氧化温

度和体系组分的均一，一般都配备机械装置或压缩空气对电解液进行搅拌。

⑤微弧氧化时间的影响：微弧氧化时间一般控制在10～60min。氧化时间越

长，膜的致密性越好，但其粗糙度也增加。

⑥阴极材料：微弧氧化的阴极材料采用不溶性金属材料。由于微弧氧化电解

液多为碱性液，故阴极材料可采用碳钢，或镍。其方式可采用悬挂或以上

不锈钢

述材料制作的电解槽作为阴极。

⑦膜层的后处理：铝基工件经微弧氧化后可不经后处理直接使用，也可对氧

化后的膜层进行封闭，电泳涂漆，机械抛光等后处理，以进一步提高膜的性能。

微弧氧化的设备：

①微弧氧化电源设备是一种高压大电流输出的特殊电源设备，输出电压范围

一般为0～600V；输出电流的容量视加工工件的表面积而定，一般要求6～

10A/dm2。电源要设置恒电压和恒电流控制装置，输出波形视工艺条件可为直流、

方波、锯齿波等波形。

②热交换和制冷设备。由于微弧氧化过程中工件表面具有较高的氧化电压并

通过较大的电解电流，使产生的热量大部分集中于膜层界面处，而影响所形成膜

层的质量，因此微弧氧化必须使用配套的热交换制冷设备，使电解液及时冷却，

保证微弧氧化在设置的温度范围内进行。可将电解液采用循环对流冷却的方式进

行，既能控制溶液温度，又达到了搅拌电解液的目的。 习连会

膜层的质量检测：

微弧氧化陶瓷膜层的质量检测目前无专门标准，可采用铝常规阳极氧化膜层

性能的检测标准。