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MAO电参数主要包括电流密度(恒流模式)、氧化电压(恒压模式)、频率(脉冲电源) 和占空比(脉冲电源) 等。不同电源类型或工作模式,各电参数对膜层厚度、表面结构及性能的影响规律基本一致。但由于电解液类型的不同,各参数的最佳工艺存在差异。
在恒压模式下,随电压的升高,氧化膜生长速率增大,膜层厚度、表面孔隙率及防腐性均增加,但电压过高,易导致膜层局部击穿及防腐性能失效。在恒流模式下,存在起始电压与终止电压。Zhang 等研究表明,工艺参数对耐蚀性影响程度从高到低的顺序为:终止电压>频率>占空比>电流密度。试样表面粗糙度随终止电压的升高而增加,与起始电压变化的关系不明显。当起始电压相等时,终止电压愈大,膜层越厚,但孔径增大,显微缺陷增多,耐蚀性下降。当终止电压相等时,起始电压愈高,膜层厚度也愈厚。
有研究表明,在恒压模式下施加负向电压,能中和绝缘膜层上的电荷积累,有利于膜层表面低温相和表面疏松物质的溶解,制备更致密的膜层,从而提高膜层的防腐性能。
在硅酸盐电解液体系中采用恒压、变压两种加压方式研究AZ91D镁合金MAO膜层的厚度、表面形貌、物相组成及防腐性随时间的变化规律。结果表明,两种加压方式下,膜层结构随时间的变化规律基本相同,恒压加压方式下膜层的耐蚀性不断增强,变压加压方式下则先增大后减小;与变压加压方式相比,恒压加压方式下膜层生长前期的生长速率较大,更有利于工业化生产。
在恒压模式硅酸盐体系中研究了加压幅度和加压时间间隔对MAO膜层结构和性能的影响。结果表明,随着加压幅度和加压时间间隔的增大,膜层的厚度、孔隙率和结合力都呈先增大后减小的趋势;在加压幅度为25 V、加压时间间隔为150 s时,所获得的MAO膜层防腐性能最佳。
可见,采用不同的加压方式、加压幅度以及负向电压等工艺,为恒压模式电参数工艺优化提高MAO膜防腐性能提供了有效途径。
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