微弧氧化陶瓷层具有特殊的结构,镁合金微弧氧化陶瓷层的表面和截面形状,从截面结构可以看出,陶瓷层与基体连接到冶金微熔过渡区,层内组织致密,无穿孔;表面形状可见 um 级盲孔微区分布均匀,有利于形成连续油膜,降低 摩擦系数,增强后续涂层的附着力。
镁合金表面微弧氧化陶瓷层(a)截面(b)形貌。此外,微弧氧化技术与其他表面处理工艺和膜的性能相比,微弧氧化技术和微弧氧化陶瓷层也具有以下特点:
(1)孔隙率低,提高了陶瓷层的耐腐蚀性;
(2)含高温变相,使陶瓷层硬度高,耐磨性好;
(3)陶瓷层在基体原位生长,膜层与基体结合紧密,不易脱落;
(4)通过改变工艺条件,可以轻松调整陶瓷层的微观结构、特点,获得 新的微观结构,从而实现陶瓷层的功能设计;
(5)能在试件内外表面产生均匀的陶瓷层,扩大微弧氧化的适用范围;
(6)陶瓷层厚度易于控制,提高了微弧氧化的可操作性;
(7)处理效率高:一般阳极氧化 50μm 大约需要 1~2h,微 弧氧化只需要 10~30min;
(8)操作简单,无真空或低温条件,预处理工艺少,性价比高,适用于自动化生产;
(9)对材料适应性广,除铝镁合金外,还可在 Ti、Zr、Ta、Nb 陶瓷层生长在金属及其合金表面;
(10)微弧氧化技术也具有工艺简单、环境污染小、清洁工艺的特点。
铝镁合金经微弧氧化处理后形成陶瓷层表面的多孔特性,在恶劣环境下经常发生点蚀,难以满足实际工程应用的要求。然而,多孔结构的陶瓷层很好地满足了 后续涂装工艺对基材表面的要求(均匀、多孔)。结合无预处理的微弧氧化和 静态保护性能优异的有机涂层技术,在铝镁合金表面制备高性能、 多用途的陶瓷有机复合涂层,复合涂层的性能明显优于单微弧氧化或传统的 涂层工艺。