负占空比对钛合金微弧氧化膜层的影响

恒压模式下，利用自制的多功能微弧氧化设备在Na2SiO3—Na3PO4—NaOH电解液体系中制备了钛合金陶瓷膜，低电压微弧氧化技术，采用扫描电镜、X射线衍射仪等考察了负占空比(dc)对钛合金微弧氧化膜厚度、表面形貌、硬度、相组成及耐蚀性的影响。结果表明：随着dc的增加，微弧氧化技术，膜层厚度减小；膜层表面呈典型的多孔陶瓷结构，随dc的增大，膜层表面微孔数量减少，孔径增大且有裂纹产生；膜层相组成主要为Ti、金红石及锐钛矿TiO2，在dc=45%时基体衍射峰消失。相对基体而言，膜层的硬度及耐蚀性都具有较大的提高；随dc增加，膜层硬度增强，耐蚀性有一定程度的减弱。

微弧氧化材料表面陶瓷化机理

微弧氧化是一种在高电压、大电流下对金属材料进行表面处理的技术。由于采用了较高的电压(大于250 V)，在微弧氧化处理过程中，PEO技术微弧氧化，可在样品材料表面观察到光斑(弧光)现象。光斑十分细小，密度很大，且无固定位置。这种细小的光斑意味着在样品材料表面形成了大量的等离子体微区，在微区内瞬间温度可达2500℃以上，压力可达数百个大气压，为上面提到的一系列化学、物理反应的进行创造了条件。利用这一环境可在材料表面生成具有一定厚度、致密的陶瓷氧化层，可用来改善材料自身的防腐、耐磨和电绝缘等特性。

微弧氧化工艺流程

1、预处理

预处理的原因是由于铝、铁等合金长时间放置在空气中，表面易发生氧化，生成一层几个微米的钝化膜，同时，其表面又极易吸附周围环境中的杂质，形成表面吸附层。为保证微弧氧化后制得陶瓷膜的综合力学性能，在微弧氧化处理前要对试样表面进行预处理。

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