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微弧氧化时间对膜层表面粗糙度有哪些影响呢?

返回列表 来源: 发布日期:2019-04-01

  微弧氧化陶瓷膜表面粗糙度Ra随氧化时间的变化。可见,微弧氧化陶瓷膜的表面粗糙度随着氧化时间的延长近似呈线性增长。这是由于氧化膜的表面粗糙度与膜层的厚度有直接关系,而膜层的增厚过程是在极高的能量条件下陶瓷膜的重复击穿过程。在氧化初期,作用在膜层上的能量较低,产生的熔融物颗粒较少,膜层的表面粗糙度较低;随着时间的延长,膜层表面的能量密度逐渐增大,熔融的氧化产物增多,并通过微孔喷射到表面。在电解液液淬作用下,氧化物冷却凝固,并发生多次击穿。在这种熔融、凝固、再熔融、再凝固的过程中,产生的氧化物颗粒黏附在陶瓷层表面的数量增多,从而增大了膜层表面的粗糙度。另外,在成膜过程中同时存在氧化膜的溶解过程,因此,若时间足够长,膜层在溶解过程中其表面粗糙度也会出现小幅度的下降.

  试验发现,无论是否磨光,经微弧氧化处理后铝合金的显微硬度与未经微弧氧化的铝合金相比均有较大的提高。这是由于经微弧氧化后,铝合金表面形成一层均匀的类陶瓷相膜层,其中有高硬度的α-Al203存在。因此,经处理后铝合金的硬度大大提高。磨光前后铝合金微弧氧化陶瓷膜层的显微硬度随时间的变化规律如图5所示。磨光后试样的显微硬度远远大于未磨光的试样。尽管两者的显微硬度总体呈现随着氧化时间的延长而增大的变化趋势,但45 min后,未磨光试样的显微硬度下降。试样经磨光之后,疏松层得以去除,陶瓷层主要为致密层,比疏松层含有更大量的高硬度α-Al203,这是试样磨光前后显微硬度相差很大的主要原因。随着微弧氧化时间的延长,膜层的厚度逐渐增大,膜层中γ-Al203向α-Al203转变的量增多,导致膜层显微硬度提高。但对于未磨光的试样,当时间超过45 min时,膜层显微硬度出现小幅度的下降,这与膜层的组织结构有关。氧化时间较长,形成的膜层孔径增大,膜层较疏松,因此显微硬度有所下降。


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