雙極性脈沖微弧氧化電源研制及鋁合金處理工藝研究.pdf

1、微弧氧化工藝是在陽極氧化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新興表面處理工藝。由于微弧氧化工藝制備的陶瓷膜具有硬度高、耐蝕性好、耐磨能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛關(guān)注。本文根據(jù)微弧氧化工藝的要求，自行研制了雙極性脈沖微弧氧化電源，并利用該電源在Na2SiO3溶液體系中對(duì)微弧氧化的電流特性進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了處理時(shí)間、正反向電參數(shù)及溶液濃度等工藝參數(shù)對(duì)膜層性能的影響。
　　本文首先研制了雙極性脈沖微弧氧化電源，著重介紹了主電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、、功率開關(guān)器件的選擇及保護(hù)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)三部分內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了脈沖電源的多工作模式和靈活的可操作性，設(shè)計(jì)和制造出雙極性脈沖微弧氧化電源。
　　利用自制的微弧氧化電源研究了板狀試件微弧氧化處理過程的電流特性，研究結(jié)果表明，微弧氧化電流隨著陰陽極之間距離的變大而變?。晃⒒⊙趸娏髋c陰極浸入電解液中尺寸大小無關(guān)，而隨著陽極浸入溶液中尺寸增加而增加；在擋板結(jié)構(gòu)中，距離陰極較近試件上的微弧氧化電流大于較遠(yuǎn)試件上的電流。
　　最

3、后著重研究了不同工藝參數(shù)對(duì)膜層性能的影響。研究結(jié)果表明，所制備的微弧氧化試件表面的陶瓷膜主要由γ-Al2O3組成。經(jīng)過微弧氧化處理后的試件，耐磨性、耐腐蝕性以及硬度都較基體有了明顯的提高。在單極性脈沖模式下，硬度隨著時(shí)間、電流密度、頻率和脈寬的增加而增加；耐磨性隨著頻率和電流密度的增加而增加；耐蝕性隨著脈寬的增加而增加；溶液體系是Na2SiO3體系時(shí)，硬度隨著濃度的增加而先增加后減小。在雙極性脈沖條件下，耐磨性、硬度和耐蝕性隨著反向電壓