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微弧氧化時間對膜層表面粗糙度有哪些影響呢?

發布日期:2019-01-18 作者: 點擊:

微弧氧化陶瓷膜表面粗糙度Ra隨氧化時間的變化如圖4所示。可見,微弧氧化陶瓷膜的表面粗糙度隨著氧化時間的延長近似呈線性增長。這是由于氧化膜的表面粗糙度與膜層的厚度有直接關系,而膜層的增厚過程是在較高的能量條件下陶瓷膜的重復擊穿過程。在氧化初期,作用在膜層上的能量較低,產生的熔融物顆粒較少,膜層的表面粗糙度較低;隨著時間的延長,膜層表面的能量密度逐漸增大,熔融的氧化產物增多,并通過微孔噴射到表面。在電解液液淬作用下,氧化物冷卻凝固,并發生多次擊穿。在這種熔融、凝固、再熔融、再凝固的過程中,產生的氧化物顆粒黏附在陶瓷層表面的數量增多,從而增大了膜層表面的粗糙度。另外,在成膜過程中同時存在氧化膜的溶解過程,因此,若時間足夠長,膜層在溶解過程中其表面粗糙度也會出現小幅度的下降.

試驗發現,無論是否磨光,經微弧氧化處理后鋁合金的顯微硬度與未經微弧氧化的鋁合金相比均有較大的提高。這是由于經微弧氧化后,鋁合金表面形成一層均勻的類陶瓷相膜層,其中有高硬度的α-Al203存在。因此,經處理后鋁合金的硬度大大提高。磨光前后鋁合金微弧氧化陶瓷膜層的顯微硬度隨時間的變化規律如圖5所示。磨光后試樣的顯微硬度遠遠大于未磨光的試樣。盡管兩者的顯微硬度總體呈現隨著氧化時間的延長而增大的變化趨勢,但45 min后,未磨光試樣的顯微硬度下降。試樣經磨光之后,疏松層得以去除,陶瓷層主要為致密層,比疏松層含有更大量的高硬度α-Al203,這是試樣磨光前后顯微硬度相差很大的主要原因。隨著微弧氧化時間的延長,膜層的厚度逐漸增大,膜層中γ-Al203向α-Al203轉變的量增多,導致膜層顯微硬度提高。


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