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1、LY12铝合金微弧氧化膜层的形成与生长机制第20卷第l0期,,01.20No.10中国有色金属TheChineseJournalofNonferrousMetals2010年l0月Oct.2010文章编号:1004—0609(2010)10—1949-06LY12铝合金微弧氧化膜层的形成与生长机制杨巍,蒋百灵,时惠英(西安理工大学材料科学与工程学院,西安710048)摘要:在硅酸钠电解液中利用交流脉冲微弧氧化电源对LY12铝合金进行表面处理,研究微弧氧化初期成膜和后期生长膜层的微观结构差异,探讨铝合金
2、微弧氧化陶瓷层的形成与生长机制.结果表明:初期成膜过程中发生电化学沉积反应,形成电解液中溶质元素的氧化物,增大铝合金表面的阻抗值;后期生长过程中,基体铝与OH一放电所产生的活性氧发生化合反应,形成A1203陶瓷层,溶质元素消耗极少;铝合金样品表面获取的预制备膜重新参与陶瓷层的生长,可明显缩短微弧氧化起弧时间,降低起弧电压,同时提升击穿电压的稳定值.关键词:铝合金;微弧氧化;陶瓷层;生长机制;预制备膜中图分类号TG174.2文献标志码:AFormationandgrowthmechanismofmicr
3、oarcoxidationcoatingonLY12aluminiumahoyYANGWei,JIANGBai-ling,SHIHui—ying(SchoolofMatefialsScienceandEngineering,Xi'anUniVersit)rofTechnology,Xi'a!l710048,China)Abstract:LY12aluminiumalloywassurfacetreatedbymicroarcoxidationintheNa2SiO3solutionusingACpul
4、seelectricalsource.Themicrostructuredifferenceofthecoatingsformedatdifferentstagesofmicroarcoxidationwasresearched,andthegrowthmechanismofceramiccoatingonaluminiumalloywasdiscussed.Theresultsshowthatelectrochemicaldepositionreactionhappensduringformingi
5、ncipientcoating,andtheoxidecontainingtheelementoftheelectrolyteforms.So,thisoxidecoatingincreasestheimpedancevalueofaluminiumalloy.ThecombinationofA1fromthesubstrateandactiveOgeneratedbythedischargeofOH-ionformsA1203coating,andinthisprocess,theelementof
6、theelectrolyteisconsumedlittle.Sincetheprefabcoatingisparticipatedintheprocessofformingceramiccoating,theprefabcoatingispreparedonthealuminumalloysurface,itishelpfultoshorteningarcstartingtime,reducingthevoltageandincreasingthesteadyvalueofbrokendownvol
7、tage.Keywords:aluminiumalloy;microarcoxidation;ceramiccoating;growthmechanism;prefabcoating微弧氧化技术因其工艺简单,环保,生成物具有陶瓷质属性而在轻金属表面改性领域具有较大发展潜力【l吲.经微弧氧化处理铝,镁合金可在样品表面分别形成氧化铝和氧化镁陶瓷层而提高了基体的耐磨性能和抗腐蚀性能,扩大了轻合金的应用领域[4_.当前,对微弧氧化技术的研究多集中在陶瓷层的制备工艺,组织性能及设备开发等相关领域,对陶瓷层形成机
8、制研究涉及较少[6-】,而制约该技术进步的关键因素是能量消耗和电解液维护这两大问题.通过对陶瓷层形成与生长机制的研究,使微弧氧化处理在短时间,低电压条件下发生起弧现象将有利于降低陶瓷层形成过程中的能量消耗,明确溶质元素在微弧氧化成膜过程中的作用机理也将为电解液使用的日常维护提供理论依据.观察实验现象发现,微弧氧化陶瓷层生长过程可明显分为无弧光的初期成膜和后期的弧光放电生长两基金项目:陕西省重点学科建设专项资金资助项目收稿日期:2009.04.17;修订日
