微弧氧化作為一種新興的鎂、鋁、鈦及其合金表面處理技術，由于其高效、節能、環保以及所得陶瓷層具有特殊的功能而引起了相關企業和學者的高度重視。由我公司和華南理工大學共
微弧氧化作為一種新興的鎂、鋁、鈦及其合金表面處理技術，由于其高效、節能、環保以及所得陶瓷層具有特殊的功能而引起了相關企業和學者的高度重視。由我公司和華南理工大學共同研制開發的鋁、鎂合金表面微弧氧化（亦稱表面陶瓷化處理）技術已進入產業化推廣階段。該技術包括微弧氧化電源設備和鋁、鎂合金表面微弧氧化技術兩個部分。 50kW微弧氧化雙逆變電源技術參數型號 JYW-50 額定功率 50kVA 負載持續率 100% 額定輸入電壓 3ΦAC380V±10%50Hz 輸出方式直流、脈沖、變極性脈沖輸出頻率 0～1kHz 正脈沖電壓 0～800V 負脈沖電壓 0～-800V 平均電流 0～50A 工藝時間 0～999min 正負脈沖占空比 0～90% 冷卻方式水冷存儲工藝。
微弧氧化(Microarc oxidation，MAO)又稱微等離子體氧化(Microplasma oxidation, MPO)，是通過電解液與相應電參數的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用，生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。在微弧氧化過程中，化學氧化、電化學氧化、等離子體氧化同時存在,因此陶瓷層的形成過程非常復雜,至今還沒有一個合理的模型能全面描述陶瓷層的形成。
微弧氧化工藝將工作區域由普通陽極氧化的法拉第區域引入到高壓放電區域，克服了硬質陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結合牢固，結構致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術具有操作簡單和易于實現膜層功能調節的特點，而且工藝不復雜，不造成環境污染，是一項全新的綠色環保型材料表面處理技術，在航空航天、機械、電子、裝飾等領域具有廣闊的應用前景。
微弧氧化技術的原理及特征：
微弧氧化或微等離子體表面陶瓷化技術,是指在普通陽極氧化的基礎上，利用弧光放電增強并激活在陽極上發生的反應，從而在以鋁、鈦、鎂金屬及其合金為材料的工件表面形成優質的強化陶瓷膜的方法，是通過用專用的微弧氧化電源在工件上施加電壓，使工件表面的金屬與電解質溶液相互作用，在工件表面形成微弧放電，在高溫、電場等因素的作用下，金屬表面形成陶瓷膜，達到工件表面強化的目的。
微弧氧化技術的突出優點是：（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，顯微硬度在1000至2000HV，最高可達3000HV，可與硬質合金相媲美，大大超過熱處理后的高碳鋼、高合金鋼和高速工具鋼的硬度；
（2）良好的耐磨損性能；
（3）良好的耐熱性及抗腐蝕性。這從根本上克服了鋁、鎂、鈦合金材料在應用中的缺點，因此該技術有廣闊的應用前景；
（4）有良好的絕緣性能，絕緣電阻可達100MΩ。
（5）溶液為環保型，符合環保排放要求。（6）
工藝穩定可靠,設備簡單。
(7)反應在常溫下進行，操作方便，易于掌握。
（8）基體原位生長陶瓷膜，結合牢固,陶瓷膜致密均勻。
微弧氧化所需設備：
1、輸入電源：微弧氧化電源采用三相380V電壓。 2、微弧氧化電源，因電壓要求較高(一般在510—700V之間)，需專門定制。通常配備硅變壓器。
電源輸出電壓：0—750V可調
電源輸出最大電流：5A、10A、30A、50A、100A等可選。
3、微弧氧化槽及配套設施：槽體可選用PP、PVC等材質，外套不銹鋼加固?？赏饧永鋮s設施或配冷卻內膽。 4、掛具及陰極材料
掛具可選用鋁或鋁合金材質，陰極材料選用不溶性金屬材料，推薦不銹鋼。
微弧氧化槽液：微弧氧化主要針對鋁、鎂、鈦等材質。鋁鈦可選用同一種液體。
1.氧化液密度：不同液體有不同比重，大體比重在1.0—1.1不等。
2.氧化液工作電壓：400V—750V。
3.電流密度：液體不同，工件電流密度不同。大體約：每平方分米0.01—0.1安培。但也有大電流情況出現，且超過每平方分米8安培。
4.微弧氧化時間：10—60分鐘，時間越長，膜層越致密，但粗糙度也增加。
5.液體酸堿度：堿性，PH通常為8—13
6.微弧氧化工藝流程：
去油 ---- 水洗 ---- 微弧氧化 ---- 純水洗 ---- 封閉微弧氧化工作影響因素：
1.工件材質及表面狀態
?。?）微弧氧化對鋁材要求不高，不管是含銅或是含硅的難以陽極氧化鋁合金，均可用于微弧氧化，且能得到理想膜層。
?。?）表面狀態一般不需要經過拋光處理，對于粗糙的表面，經過微弧氧化，可修復的平整光滑；對于粗糙度低（即光滑）的表面，則會增加粗糙度。
2.液體成分對氧化造成的影響
電解液成分是得到合格膜層的關鍵因素。微弧氧化液一般選用含有一定金屬或非金屬氧化物堿性鹽溶液，如硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等。在相同的微弧電解電壓下，電解質濃度越大，成膜速度就越快，溶液溫度上升越慢，反之，成膜速度較慢，溶液溫度上升較快。
4.溫度對微弧氧化的影響
微弧氧化與陽極氧化不同，所需溫度范圍較寬。一般為10—90度。溫度越高，成膜越快，但粗糙度也增加。且溫度高，會形成水氣。一般建議在20—60度。由于微弧氧化以熱能形式釋放，所以液體溫度上升較快，微弧氧化過程須配備容量較大的熱交換制冷系統以控制槽液溫度。
5.時間對微弧氧化的影響
微弧氧化時間一般控制在10～60min。氧化時間越長，膜的致密性越好，但其粗糙度也增加。
6.陰極材料
陰極材料可選用不銹鋼，碳鋼，鎳等，可將上述材料懸掛使用或做成陰極槽體。
7.后處理對微弧氧化的影響
微弧氧化過后，工件可不經過任務處理直接使用，也可進行封閉，電泳，拋光等后續處理。
產品特點
1、采用雙逆變微弧氧化電源大大減少能耗，實踐證明處理同樣材料只需普通電源能耗的五分之一。
2、大幅度地提高了材料的表面硬度，顯微硬度在1000至2000HV，最高可達3000HV，可與硬質合金相媲美，大大超過熱處理后的高碳鋼、高合金鋼和高速工具鋼的硬度；
3、良好的耐磨損性能；
4、良好的耐熱性及抗腐蝕性。這從根本上克服了鋁、鎂、鈦合金材料在應用中的缺點，因此該技術有廣闊的應用前景；
5、有良好的絕緣性能，絕緣電阻可達100MΩ。
6、溶液為環保型，符合環保排放要求。
7、工藝穩定可靠,設備簡單。
8、反應在常溫下進行，操作方便，易于掌握。
9、基體原位生長陶瓷膜，結合牢固,陶瓷膜致密均勻。推廣適用范圍微弧氧化技術廣泛應用于航天、航空、兵器、機械、汽車、交通、石油化工、紡織、印刷，煙機，電子、輕工、醫療等行業。如：鋁合金加工成的子母導彈推進器、炮彈的彈底、內燃機中的活塞、氣動元件中的氣缸和閥芯、風動工具中氣缸、紡織機械中導紗輪和紡杯、印刷機中搓紙輥和印刷輥等。鎂合金的汽車發動機罩蓋和箱體、踏板、方向盤和座椅，3C產品的殼體等。鈦合金的艦船潛艇中防腐部件、石油化工及醫藥工業中的耐腐容器及設備等。還可應用于零部件的表面修復。
10、廣泛適用于拋光行業。
11、微弧氧化技術是一種直接在輕金屬表面原位生長陶瓷膜的新技術。其原理是將Al、Mg、Ti等輕金屬或其合金置于電解質水溶液中作為陽極，利用電化學方法在該材料的表面產生火花放電斑點，在熱化學、等離子體化學和電化學的共同作用下，獲得金屬氧化物陶瓷層的一種表面改性技術。工藝流程：
12、★工藝特點：
●提高輕金屬部件的耐磨性能
●提高輕金屬部件的耐腐蝕性能
●提高輕金屬部件的絕緣性能
●處理 過程無三廢排放
●處理工藝簡單，流程短，節約能源。
★應用領域：
微弧氧化技術廣泛應用于航天、航空、兵器、機械、汽車、交通、石油化工、紡織、印刷、煙機、電子、輕工、醫療等行業鋁、鎂、鈦及其合金的防腐耐磨處理。
★可用于：
●噴粉的前處理
●噴漆的前處理
●電泳的前處理
●可取代污染嚴重的電鍍硬鉻
●可代替工藝復雜的陽極氧化
★常用方法比較
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處理方法
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制備工藝
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工藝特點
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陽極氧化
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脫脂→水洗→堿洗→中和→水洗→陽極氧化→水洗→封孔→水洗
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有腐蝕性液體，廢水排量大，前處理復雜。氧化膜為非離子相，膜層疏松、多孔
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電鍍硬鉻
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噴砂處理→堿蝕→水洗→酸蝕→水洗→預鍍→水洗 →鍍鉻→水洗→吹干→除氫
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有腐蝕性液體，廢水排量大且含重金屬鉻離子，環境污染嚴重。鍍膜硬度高，但與基體結合強度差，易剝落。
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電泳
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除油→水洗→堿蝕→水洗→中和→水洗→磷化→水洗→鈍化→電泳涂裝→槽上清洗→超濾水洗→烘干
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前處理工藝復雜，廢水排量大，加工成本高。漆膜涂層豐滿、均勻、平整、光滑。
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噴涂
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去油去污→水洗→堿洗(脫脂)→水洗→酸洗→水洗→鉻化→水洗→純水→洗噴底漆→面漆→罩光漆→烘烤
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前處理流程長，廢水排放多，加工成本高。
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微弧氧化
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氧化→水洗→熱水封閉（或吹干）
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不需前處理，工藝簡單，基本無廢水排放，加工成本低。
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★微弧氧化膜層形貌
截面：微弧氧化陶瓷層與基體以冶金型微熔過渡區連接。 其組織致密無穿孔，且與基體成明顯的微冶金型結合 。此類組織特征大大增強了陶瓷層對基體的防腐蝕保護能力。
表面： 盲孔微區分布 均勻，利于減摩條件下連續油膜的形成，改善潤滑條件，降低摩擦系數，延長使用壽命。對用于制取防腐保護涂層的產品，此類表面狀態利于進行封孔或噴粉等后續處理，增強其附著力。
13、
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★設備制造
微弧氧化電源、微?。娪倦娫?/span>
1.微弧氧化生產線設計制造
2.微?。娪旧a線設計制造
3.微?。瓏娡可a線設計制造
微弧氧化生產線型號及主要技術參數
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型 號
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額定平均電流（A)
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額定峰值電壓（V）
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額定峰值電流（A)
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占空比調節范圍
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頻率調節范圍
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備 注
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JHMAO－260
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240
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750
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1500
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3－60％
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50－1000
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6路
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JHMAO－200
|
180
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750
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1500
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3－60％
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50－1000
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4路
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JHMAO－160
|
120
|
750
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1300
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3－60％
|
50－1000
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3路
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JHMAO－80
|
60
|
750
|
1200
|
3－60％
|
50－1000
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2路
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JHMAO－220V/20A
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20
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700
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3－60％
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50－1000
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便攜式
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JHMAO－220V/10A
|
10
|
700
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3－60％
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50－1000
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便攜式
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JHMAO-DY－260
|
240
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750
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3－95％
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50－1000
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微弧電泳
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★來料加工
可為用戶承擔大型鎂合金、鋁合金及鈦合金部件的微弧氧化及復合膜處理。
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2010—08--01
