鎂合金微弧氧化陶瓷層形成和生長(zhǎng)過(guò)程的能量消耗研究.pdf

1、采用恒峰值電流輸出模式脈寬、脈數(shù)獨(dú)立可調(diào)式型微弧氧化電源，以降低微弧氧化過(guò)程能量消耗為目標(biāo)，研究不同電參數(shù)輸出模式對(duì)AZ31B鎂合金微弧氧化陶瓷層形成及生長(zhǎng)過(guò)程的影響，探討微弧氧化臨界起弧所需的必要條件以及起弧能耗，分析不同電參數(shù)輸出下鎂合金微弧氧化陶瓷層生長(zhǎng)過(guò)程中不同階段的生長(zhǎng)速度及生長(zhǎng)單位厚度的能量消耗，確定最佳的能量輸出模式。采用電化學(xué)工作站測(cè)定起弧瞬間所得膜層的阻抗值，通過(guò)渦流測(cè)厚儀測(cè)量微弧氧化陶瓷層的厚度，借助掃描電子顯微鏡(

2、SEM)觀察微弧氧化陶瓷層表面形貌。
　　研究結(jié)果表明:增大脈寬和增加脈數(shù)均可有效縮短鎂合金微弧氧化的起弧時(shí)間。在小峰值電流密度條件下，起弧能耗隨脈寬脈數(shù)的增大先減小后增大;在大峰值電流密度條件下，起弧能耗隨脈寬脈數(shù)的增大而增大。微弧氧化陶瓷層生長(zhǎng)階段，陶瓷層生長(zhǎng)速度隨脈寬脈數(shù)的增大而增大，其中固定脈數(shù)為500，生長(zhǎng)單位厚度能量消耗隨脈寬的增大而增大，陶瓷層表面微孔孔徑明顯增大;固定脈寬為60μs時(shí)，在陶瓷層生長(zhǎng)初期階段(0-5m

3、in)，脈數(shù)為500時(shí)單位能耗最小，在陶瓷層生長(zhǎng)后期階段(5-10min和10-15min)，脈數(shù)為100時(shí)單位能耗最小。在相同脈數(shù)、脈寬條件下，隨著峰值電流密度的增大，陶瓷層生長(zhǎng)速度增快且能耗升高。在等電通量條件下，固定脈數(shù)為100時(shí)選擇小脈寬大峰值電流密度以及固定脈寬為60μs時(shí)選擇大脈數(shù)小峰值電流密度都有利于縮短起弧時(shí)間并節(jié)省起弧能耗。固定脈數(shù)500不變，在陶瓷層生長(zhǎng)初期(0-5min)和中期(5-10min)階段，脈寬最小時(shí)陶瓷