浅论铝合金表面改性技术研究进展论文

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1、浅论铝合金表面改性技术研究进展论文论文关键词:铝合金；表面改性；研究进展论文摘要:综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，重点介绍了激光熔覆、阳极氧化和等离子体微弧氧化等方法在铝合金表面制备膜层的原理、特点及研究成果，并对等离子微弧氧化技术提出了展望。一、前言常用的铝合金表面改性技术有激光熔覆、阳极氧化、等离子微弧氧化等，有关这些方法的研究均取得了较大进步。等离子微弧氧化是一种新型表面陶瓷化技术，近年来，其相关文章报道较多，已成为铝合金表面改性技术研究的热点，具有广阔的发展前景。二、常用的铝合金表面改性技术（一）激光熔覆激光熔覆技术是采用高能激光束将金属

2、-陶瓷复合粉末熔于基材表面.freel。脉冲阳极氧化膜的最大厚度可达100-200μm以上，硬度为450-650Hv，而且氧化膜厚度的波动性较小，分散均匀。阳极氧化不仅改进和提高了铝合金表面性能，如耐磨性、耐蚀性、表面硬度等，而且可以赋予表面各种颜色，大大提高铝合金的装饰性。但阳极氧化膜上有时会出现色泽不均、黑斑点、烧蚀、表面粗糙、流痕、膜厚不均匀以及剥落等缺陷。按照外观形态，可将阳极氧化表面缺陷分成三大类：1.条纹（带）状缺陷；2.斑点状缺陷；3.不均匀（不正常）表面17。这些缺陷的产生与材质、预处理、阳极氧化、后处理以及封孔、着色过程的工艺参数和操作有着密

3、切关系。（三）等离子体微弧氧化等离子体微弧氧化（PMAO）又称微等离子体氧化（MPO）、阳极火花沉积（ASD）或火花放电阳极氧化（ANOF）,这是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术。它是近十几年在阳极氧化基础上发展起来的，但两者在机理、工艺及膜层性质上有许多区别。其原理是：将Al、Mg、Ti等有色金属或合金置于电解质水溶液中，利用电化学方法在材料表面微孔中产生火花放电斑点，在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下，生成陶瓷膜层的方法。由于等离子体弧光放电具有高密度能量，可以在基体与外来陶瓷膜层物料间形成气相搅拌，使之充分混合、反应并烧结，通过合理控

4、制沉积速率、反应速度及烧结能量，即可在基体（阳极工件）表面上获得具有较高硬度、膜层与基体结合性能良好的陶瓷化膜层；同时，由于参与反应并形成陶瓷相的物料离子在液体中受到电场力作用可均匀传输到基体附近的空间，在膜层的均匀性、对基体形状尺寸允许程度等方面会有较好保证。通过改变电解液成份及工艺参数，可以制备出不同化学成份配比、晶体结构类型及性能的陶瓷膜层。膜层和基体直接在离子键的作用下结合在一起，等离子体弧光放电的高密度能量使基体表面微区内形成熔融区，使膜层与基体之间形成微区冶金结合，提高了膜层与基体之间的结合能力。由于等离子体微弧氧化技术具有工艺简单、处理效率高、工

5、艺成本低、无污染等特点，所制得的陶瓷膜除具有一般结构陶瓷涂层的耐磨、耐蚀、耐高温等优异特点外，还可以根据不同的性能要求，制备出具有装饰、磁电屏蔽、电绝缘等功能性膜层。因此该技术已成为国际材料研究的热点之一，在航空、航天、建筑、纺织、电子工业等领域具有广阔的应用前景。该技术的推广应用一定会推动我国表面处理行业、轻合金加工制造行业及相关行业的技术进步。三、结语及展望随着时代的进步和发展，铝合金在各行各业中的应用，特别是在航空、航天、建筑、化工、汽车、电子、通信等领域的应用日益广泛，用量比例也越来越大，对铝合金表面改性技术的要求也越来越高，只有赋予其各种优异表面功能

6、特性，使铝合金材料在使用中能承受更加恶劣的工作条件和环境，才能拓宽铝合金的使用范围。等离子体微弧氧化技术的推广和应用一定会推动金属表面处理技术的进步，具有广阔的应用前景。