微弧氧化

微弧氧化(Micro-arc oxidation,MAO),又稱微等離子體氧化(Micro-plasma oxidation,MPO)。在微弧氧化過程中,基體金屬與離子、電解質離子在熱化學電化學等離子體化學的共同作用下發生強烈反應,經歷熔融噴發結晶、高溫相變過程,最終在晶體表面熔覆,燒結形成陶瓷層。陶瓷層的形成過程非常複雜,至今還沒有一個被學術界公認、並能全面描述陶瓷層形成的合理模型,但這並不妨礙這項技術被應用於各行各業。

優勢與劣勢

微弧氧化處理過程中,微等離子弧雖然存續時間極短,但其溫度卻高達數千度,所形成的金屬氧化物層與基體呈冶金熔合,具有很高的結合強度;氧化物經歷了熔融、冷卻及高溫相變,以晶體形式存在,因此賦予了陶瓷層結構緻密,韌性好,耐磨、耐腐蝕、耐高溫衝擊和電絕緣等特性,亦能滿足隔熱、催化、抑菌、親生物等性能要求。

除可以處理Al()、Mg()、Ti()及其合金外,微弧氧化技術還能在Zr()、Ta()、Nb()等金屬及其合金表面產生陶瓷層。微弧氧化技術處理能力強,工藝適用範圍廣,並且通過改變工藝條件,在一定程度上可調整陶瓷層的微觀結構、特徵,進而實現對陶瓷層性能的控制。

它的處理液一般為鹼性,可以不添加重金屬鹽,處理過程並不會產生有毒害的氣體,是一種綠色環保的表面處理技術。缺點是表面粗糙且不均勻,一般多用於功能性材料表面處理。若要使用於外觀性材料,必須進一步做塗裝或烤漆處理。