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【簡(jiǎn)介】
電流密度
電流密度是影響陶瓷膜生長(zhǎng)及性能的重要參數(shù)之一，鑒于當(dāng)前多以非對(duì)稱交流電源和脈沖交流電源作為供電裝置，以下著重討論這2種電源模式。文獻(xiàn)[10]叫提到，這2種電源模式的正半周期和負(fù)半周期產(chǎn)生的波形對(duì)陶瓷膜特性的影響差異很大，有必要分別討論陽極電流密度ja和陰極電流密度ja對(duì)陶瓷膜的影響。在其他條件不變的情況下，隨著ja的增加，陶瓷膜上的電場(chǎng)強(qiáng)度也相應(yīng)地提高，同時(shí)陶瓷膜的厚度逐漸增加，生長(zhǎng)速率加快[11-12]。在相組成方面，吳漢華等[13]研究了ja和ja對(duì)陶瓷膜的影響，結(jié)果表明，高ja制備的陶瓷膜主要含a-Al203，低ja制備的陶瓷膜主要含r-Al203，ja的增大不利于a-Al203的形成。陶瓷膜中a-Al203的含量、表面孔隙度和顆粒尺寸都取決于ja的大小。雖然高ja有利于得到a-Al203含量較高的陶瓷膜，但陶瓷膜的孔隙度和顆粒尺寸也相應(yīng)地變大，使硬度分布不均勻：所以隨著，a的增大，陶瓷膜硬度先增大，再減小。jcja值對(duì)陶瓷膜硬度影響的規(guī)律目前還不是很清楚，放電過程中，c對(duì)陶瓷膜表面的離子密度和種類的影響也仍在探討階段。另外，隨著ja的增大，陶瓷膜的孔隙度和顆粒尺寸變大，表面變得更粗糙，耐磨性變差。
電壓
目前的研究[14]表明，微弧氧化工藝能耗普遍偏高，正常工作電壓在500 V左右，而起弧電壓是決定穩(wěn)定工作電壓的重要因素，選擇合適的液溫、溶液成分、含量和脈沖寬度，以降低起弧電壓，對(duì)實(shí)現(xiàn)低能耗微弧氧化工藝和提高放電均勻性都具有重要意義。單獨(dú)提高正向電壓或負(fù)向電壓時(shí)，陶瓷膜的厚度隨之提高， a-Al203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，表面粗糙度均減小，其中負(fù)向電壓的影響較大；正、負(fù)向電壓同步變化對(duì)陶瓷膜厚度和表面粗糙度的影響，基本是正向和負(fù)向電壓?jiǎn)为?dú)作用的綜合[15-16]。陶瓷膜生長(zhǎng)速率隨著電壓的升高而增大，但電壓不應(yīng)過高，否則會(huì)因能量密度過大而破壞膜層，而且能耗高。
脈沖頻率
脈沖放電模式屬于場(chǎng)致電離放電，火花存活時(shí)間短，放電能量大，有利于致密層的較早形成[l71。高脈沖頻率下，致密層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，表面粗糙度降低，膜層硬度增大，耐磨性能增強(qiáng)，得到的陶瓷層性能優(yōu)異。隨著脈沖頻率的提高，膜層的生長(zhǎng)速率先增大后減小，而能耗的變化規(guī)律與之相反。
脈沖占空比
脈沖占空比是影響陶瓷膜特性的一個(gè)重要因素，脈沖寬度決定了電火花放電的持續(xù)時(shí)間和密度，脈沖寬度的增大，有利于增大a-Al203的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，提高陶瓷膜硬度，但過高的脈沖寬度會(huì)使放電更加劇烈，從而增大陶瓷膜的表面粗糙度[18]。
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