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《微等离子体增强电化学及其在表面技术中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------微等离子体增强电化学及其在表面技术中的应用韩伟1,2,何业东1(1.吉林化工学院,吉林吉林132022;2.北京科技大学,北京100083) [摘 要] 微等离子体增强电化学过程可以产生多种物理化学效应,利用其效应发展了各种新兴的现代表面技术。论述了微等离子体增强电化学的产生途径及其过程的物理化学效应、以及在表面技术方面的应用和研究现状
2、;并展望了它在表面技术方面的应用前景。[关键词] 微等离子体;电化学;表面技术[中图分类号]TQ174.444[文献标识码]B[文章编号]1001-3660(2005)05-0076-03Micro2plasma2enhancedElectrochemistryandItsApplicationinSurfaceEngineeringHANWei,HEYe2dong(1.JilinInstituteofChemicalTechnology,Jilin132022,China;2.BeijingKeyLaboratoryforC
3、EST,UniversityofScienceandTechnology,100083,China)[Abstract] ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------Inmicro2plasma2enhancedelectrochemicalprocess,therearephysicalandchemic
4、aleffectswhichwereusedtodevelopnewmodernsurface.Inonhasbeenfo2cusedonthemicro2plasma2enhancedelectrochemistry.,andchemicaleffects,theapplicationsinsurfaceengineeringandthepwed.Meanwhile,thedevelopmentofmicro2plasma2enhancedelectrochemwasprospected.[Keywords] Micrist
5、ry;Surfaceengineering1 微等离子体增强电化学是在电极周围发生微等离子体放电使电化学得到增强的过程。电极周围产生等离子体的必要条件是在电极表面生成或存在一层电介质阻挡膜。当电压超过某一临界值时,电介质阻挡膜被击穿,产生微弧放电,形成微等离子体。电介质阻挡膜既可以是固体也可以是气体。固体阻挡膜的形成有两种情况。1)当阀金属作为阳极进行电解时,电极表面原位生长氧化物阻挡膜。施加高电压,此氧化膜被击穿,产生微区弧光放电。后来研究发现,利用此现象也可生成更厚的氧化膜,并发展称为“微弧氧化”技术。2)在阴极表面预制氧
6、化物阻挡膜[124],施加高电压也可以产生微弧放电,利用其效应可以在各种金属表面制备多种陶瓷涂层,该技术被称为阴极微弧电沉积。气体阻挡膜也有两种情况。1)在金属电极与溶液之间人为设置气体阻挡层[527],施加高电压使气体阻挡层被击穿产生微等离子体。利用这种方法沉积出氧化物陶瓷涂层[526]和金属陶瓷[7]。2)在电解质水溶液进行电解时,当施加电压超过某一个临界值,电极被——————————————————————————————————————------------------------------------------
7、------------------------------------------------------[收稿日期]2005-08-11[基金项目]国家自然科学基金资助项目(20373006)气体膜包围,在阴极或阳极可以观察到气膜被击穿放电现象,这[8210]种现象被应用于“等离子体电解渗”、“等离子体电解热处[8][11212]理”和“等离子体电解阴极沉积”。微等离子体增强电化学过程是一种借助自身过程产生的微等离子体的能量,在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下,利用电化学过程使放电产物在试样的表面或附近生成。等离子
8、体现象很大程度地改变了电极过程[8],正因为该过程存在以下物理化学效应,使电化学过程得到了增强。2 微等离子体增强电化学过程物理化学效应2.1 热效应由于电极间的电压降主要集中在低电导率的电介质(如气膜和/或生长的氧化物膜)中,在电极表面上产生的欧姆热在整个能量中占绝对优势,
