微弧氧化工艺与设备

一、微弧氧化技术的原理及特点：

微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术,是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优质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。

微弧氧化技术的突出特点是：（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在1000至2000hv，Zui高可达3000hv，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；（2）良好的耐磨损性能；（3）良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技术有广阔的应用前景；（4）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100mω。（5）溶液为环保型，符合环保排放要求。（6）工艺稳定可靠,设备工艺简单，效率高.(7)反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。（8）基体原位生长陶瓷膜，结合牢固,陶瓷膜致密均匀。此工艺可代替并优于阳极氧化工艺。

二、工艺流程：去油－清洗－微弧氧化－清洗－封闭

三、主要经济技术指标及所处水平：

在引进俄罗斯先进的微弧氧化技术基础上，为企业成功实现了产业化。从与厂方人员接触并且应用比较工艺指标来看，我们应处于国内领先水平。主要经济技术指标如下：

（1）铝、镁、钛及其合金的微弧氧化膜层性能指标：

①陶瓷膜致密、均匀，颜色一致性优良（颜色在一定范围内可调），厚度、硬度可控制。厚度可达10～400微米。

②根据用户需求，硬度可在hv300～3000调控。摩擦系数约0.18（干摩擦）。

③相对耐磨性可提高3～50倍，耐腐蚀性可提高15～40倍左右，耐热大于2000℃。

④拉伸强度提高20%。与机体结合强度：轴向拉伸40-70mpa;剪切20-30mpa。

（2）生产成本和效率：耗电量0.05～0.1kwh/?m·dm2， 氧化膜生长速率50～100?m/h,加工面积约2m2/100kw。

四、微弧氧化设备：

生产线包括：微弧氧化电源、槽组部分、加热温控部分、冷却部分、搅拌部分、行车部分等。多功能、双极性、高频大功率微弧氧化脉冲开关电源：功率有10kw～400kw（频率50～2000hz）； 电流在0～500a(正、负)，均可设定、可调；额定电压800v；占空比在5～95％之间调节；具有选择恒流、恒压和恒功率三种输出功能。

设备操作自动和手动控制转换，可氧化处理各种轻质合金材料、各种陶瓷膜层。可按用户产品生产需求，进行工艺流程和非标配套设计。

五、适用领域：

微弧氧化技术广泛应用于航天、航空、兵器、机械、汽车、交通、石油化工、纺织、印刷，烟机，电子3c产品、轻工、医疗等行业。如：铝合金加工成的子母导弹推进器、炮弹的弹底、内燃机中的活塞、气动元件中的气缸和阀芯、风动工具中气缸、烟草机械的耐磨和耐腐零件、纺织机械中导纱轮和纺杯、印刷机中搓纸辊和印刷辊等。镁合金的汽车发动机罩盖和箱体、踏板、方向盘和座椅，3c产品和电动工具的壳体等。钛合金的舰船潜艇中防腐耐磨部件、石油化工及医药工业中的耐腐容器及设备等。还可替代阳极氧化工艺和应用于零部件的表面修复。

六、合作模式：1、技术转让。2、合资办厂（技术入股）。3、提供全套设备和技术4、委托开发专项工艺及设备。5、合作开发专项工艺及设备。6、来料加工等。