点击图片查看原图微弧氧化技术与设备简介
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一、微弧氧化理论：
1、微弧氧化定义：
微弧氧化(Microarc oxidation，MAO)又称微等离子体氧化(Microplasma oxidation, MPO)，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。
2、微弧氧化理论：
微弧氧化又称微等离子体氧化，指在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成**的强化陶瓷膜的方法，是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，达到工件表面强化的目的。
3、微弧氧化特点：
（1)材料表面硬度高，可达1000—2000HV.
（2)良好的耐磨性能
（3）工艺可靠，设备简单，操作方便。
二、微弧氧化所需设备。
1、输入电源：
采用三项380V电压。
2、微弧氧化电源
因电压要求较高(一般在510—700V之间)，需专门定制。通常配备硅变压器。
电源输出电压：0—750V可调
电源输出最大电流：5A、10A、30A、50A、100A等可选。
3、微弧氧化槽及配套设施
槽体可选用PP、PVC等材质，外套不锈钢加固。可外加冷却设施或配冷却内胆。
4、挂具及阴极材料
挂具可选用铝或铝合金材质，阴极材料选用不溶性金属材料，推荐不锈钢。
三、微弧氧化槽液
微弧氧化主要针对铝、镁、钛等材质。铝钛可选用同一种液体。
1.氧化液密度：不同液体有不同比重，大体比重在1.0—1.1不等。
2.氧化液工作电压：400V—750V。
3.电流密度：液体不同，工件电流密度不同。大体约：每平方分米0.01—0.1安培。但也有大电流情况出现，且超过每平方分米8安培。
4.微弧氧化时间：10—60分钟，时间越长，膜层越致密，但粗糙度也增加。
5.液体酸碱度：碱性，PH通常为8—13
6.微弧氧化工艺流程：
去油 ---- 水洗 ---- 微弧氧化 ---- 纯水洗 ---- 封闭
四、参数设计及核算
1.电压选择：可通选0—750V电压。
2.电流选择：可通过电流密度来选择接近规格，有5A、10A、60A、120A等 可选。
3.耗电量：0.05--0.1KWh/μm.dm2
4.膜层厚度：10μM--400μM(根据需要）
4.膜层厚度：10μM--400μM(根据需要）
5.膜层硬度：HV500--2000**可达3000HV（根据需要）
6.电绝缘性：＞100MΩ
6.电绝缘性：＞100MΩ
7.氧化层生长速度:50--100μm/h
8.耐腐蚀性：盐雾试验1000h，无明显腐蚀
五、微弧氧化工作影响因素
1.工件材质及表面状态
（1）微弧氧化对铝材要求不高，不管是含铜或是含硅的难以阳极氧化铝合金，均可用于微弧氧化，且能得到理想膜层。
（2）表面状态一般不需要经过抛光处理，对于粗糙的表面，经过微弧氧化，可修复的平整光滑；对于粗糙度低（即光滑）的表面，则会增加粗糙度。
2.液体成分对氧化造成的影响
电解液成分是得到合格膜层的关键因素。微弧氧化液一般选用含有一定金属或非金属氧化物碱性盐溶液，如硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐等。在相同的微弧电解电压下，电解质浓度越大，成膜速度就越快，溶液温度上升越慢，反之，成膜速度较慢，溶液温度上升较快。
电压及电流的影响
电压及电流的影响
可记住此专业术语的含义：
不同的工件材质，不同的液体配方，可使用击穿电压不同。不同的微弧氧化电压，可得到不同的膜层性能，表面状态和膜层厚度。
微弧氧化可采用控制电压法或控制电流法进行。
控制电压法：在一定的阳极电压下，使工件表面形成一定厚度的绝缘氧化膜层，然后增加电压至一定值进行阳极氧化。当微弧氧化电压刚刚达到控制值时，通过的氧化电流一般都较大，可达10A/dm2左右，随着氧化时间的延长，陶瓷氧化膜不断形成与完善，氧化电流逐渐减小**小于1A/dm2。
控制电流法：根据工件液体，计算出所需电流即可，此法比较简单。如电解抛光现在即使用此法。
4.温度对微弧氧化的影响
微弧氧化与阳极氧化不同，所需温度范围较宽。一般为10—90度。温度越高，成膜越快，但粗糙度也增加。且温度高，会形成水气。一般建议在20—60度。由于微弧氧化以热能形式释放，所以液体温度上升较快，微弧氧化过程须配备容量较大的热交换制冷系统以控制槽液温度。
5.时间对微弧氧化的影响
微弧氧化时间一般控制在10～60min。氧化时间越长，膜的致密性越好，但其粗糙度也增加。
6.阴极材料
阴极材料可选用不锈钢，碳钢，镍等，可将上述材料悬挂使用或做成阴极槽体。
7.后处理对微弧氧化的影响
微弧氧化过后，工件可不经过任务处理直接使用，也可进行封闭，电泳，抛光等后续处理。
六、工艺特点：
1.工艺过程简单，占地小、处理能力强，生产效率高。
2.无毒环保，该液体不含有毒物质和重金属。再生重复使用效率高。
3.提高工件表面硬度、增强耐磨性能
4.抗腐蚀性能、绝缘性能优良。
5.通过改变工艺参数可得到不同特性的氧化膜层。如致密性、膜层厚度、抗腐蚀性，绝缘性等。
6.通过改变液体成分，可使膜层有特种性能，或得到不同颜色。
7.该工艺可代替阳极氧化，且效果远远优于阳极氧化。
七、微弧氧化的应用范围：
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微弧氧化膜层
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应用领域
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耐蚀涂层
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化工设备、建筑、泵部件
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耐磨涂层
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防治机械、发动机部件、管道
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电防护图层
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电子、化工设备、能源工业
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装饰涂层
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仪器仪表，土木工程
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光学涂层
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精密仪器
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功能性涂层
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医疗设备、医用材料
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