马英鹤, 巩春志, 田修波, 杨士勤

(哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001)

微弧氧化(Micro-arc oxidation, MAO)，又称等离子体电火花沉积(Plasma electronic oxidation, PEO)[1−2]、微等离子体氧化[3](Micro-plasma oxidation, MPO)，是一种能在Al、Mg和Ti等有色金属及其合金表面原位生长陶瓷膜的新技术。该技术通过电解溶液中有色金属或合金表面的微弧放电，发生复杂的等离子化学、热化学和电化学过程，从而形成致密的陶瓷氧化膜[4]。利用该技术所制备的氧化膜具有良好的耐蚀[5]、耐磨、绝缘性以及结合力强等优点[6−7]， 因而得到了广泛的研究。

目前，国内外关于微弧氧化技术的研究主要集中在电参数的定性研究[8]、陶瓷层的结构和性能等方面[9]，试样一般为平面形状，而关于立体形状试样微弧氧化的研究报道很少[10]。异型试样的微弧氧化研究具有非常重要的现实意义，因为很多实际工件是异形的，这可能导致膜层结构和性能的不均匀性[11]，进而严重影响微弧氧化技术的应用。本文作者以V型内腔试件微弧氧化为研究对象，探讨V型试件张角的变化对膜层厚度、结构以及耐蚀性的影响，并从电流分布的角度进行分析。

1 实验

实验材料为工业纯铝，试件形状见图 1，V型试件每页均是正方形，边长为50 mm。将V型试件每页均分为A、B、C和D 4个样条，每个样条长50 mm，宽12.5 mm，且每个样条中心离整个试件中心折线的距离分别为6.25、18.75、31.25和43.75 mm。采用自行研制的15 kW微弧氧化设备于硅酸盐系电解液中对试件进行微弧氧化处理，装置包括高压直流脉冲电源、方形不锈钢工作槽和冷却系统。……