一般来说,传统的镁合金微弧氧化膜首先在基体表面形成致密的内层结构,随着氧化过程的不断增长,致密内层的厚度不断增长,逐渐形成松散多孔的外层结构。此外,在微弧氧化的整个过程中,火花的放电直径00μm以上是氧化膜外层松散层形成的原因之一。如果氧化膜可视为性能良好的电容器,充电电容器越大,介电击穿的可能性就越大。
交变电压可使电容器极板之间的绝缘介质破坏成导体,释放能量,形成冲击放电。因此,如果致密膜在冲击放电的持续作用下,膜层会产生局部缺陷,缺陷处的电容和电导率会显著增加,导致局部微区放电集中,电流更大。因此,膜层更容易被介电击穿和损坏。此外,如此大的残余能量将集中在缺陷大的微区域或大的放电通道中,导致持续强度不稳定的火花放电,导致火山喷发效应,导致放电孔粗大,晶体相晶粒生长异常粗大,呈火山口结构、微裂纹、气孔等缺陷,破坏氧化膜表面结构的致密性和均匀性。因此,如何突破传统的镁合金微弧氧化控制过程,实现镁合金微弧氧化膜微结构的致密和精细控制,已成为镁合金微弧氧化过程未来的发展方向。
镁合金超微弧氧化双脉冲控制过程[1-3]通过调整脉冲频率,等离子体的放电火花比传统的微弧氧化火花更细、分布更均匀,革命性地改变了传统的微弧氧化火花放电机制:逐渐抑制或消除大缺陷或局部集中冲击放电,改变了上述传统微弧氧化过程等离子体放电的固有特征,实现了对超微弧氧化膜微结构的精细控制。