铁基合金微弧剥离的电解液配方研究文献综述

 2021-09-25 20:22:02

毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1. 前言

微弧氧化是现在国内较为传统的一种表面处理技术,它主要用于对铝、镁、钛等阀金属及其合金的表面改性处理，由于其工艺简单，处理的表面性能优越，其应用前景也被国内外认识十分看好。传统的微弧氧化工艺将工作区域由普通阳极氧化的法拉第区域引入到高压放电区域，在原有的基体上生长出一层陶瓷膜，膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。该技术具有操作简单和易于实现膜层功能调节的特点，而且工艺不复杂，不造成环境污染，是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术，在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。而非阀金属的微弧氧化技术在国内几乎还是一个空白，造成这种现象的原因是铁基合金及其他非阀金属微弧氧化存在一个致命的缺陷，就是其结合力不好，生成的陶瓷膜容易脱落[1]。对其这一点的特点可以引申出一个新的课题微弧剥离。通过在非阀金属上微弧氧化形成的陶瓷膜结合力差从而在等离子体冲击作用下进行剥离。

2. 抛光技术的发展现状及介绍

2.1 抛光技术

现在，抛光技术是指利用机械，化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低降低以获得光亮，平整表面的加工方法。目前主要使用的抛光的工艺是化学抛光，电解抛光和等离子抛光。

2.1.1 化学抛光

化学抛光是金属表面通过有规则溶解达到光亮平滑。在化学抛光过程中，钢铁零件表面不断形成钝化氧化膜和氧化膜不断溶解，且前者要强于后者。由于零件表面微观的不一致性，表面微观凸起部位优先溶解，且溶解速率大于凹下部位的溶解速率；而且膜的溶解和膜的形成始终同时进行，只是其速率有差异，结果使钢铁零件表面粗糙度得以整平，从而获得平滑光亮的表面。抛光可以填充表面毛孔、划痕以及其它表面缺陷，从而提高疲劳阻力、腐蚀阻力。

2.1.2 电化学抛光

电化学抛光是以被加工零件作为阳极,不溶性金属作为阴极,两电极同时浸入电 化学抛光槽中,通以直流电而产生有选择性的阳极溶解,阳极表面光亮度 增 大, 粗糙度减小。这种过程与电镀过程正好相反[2]。抛光时,零件为阳极,在抛光过程中零件表面会产生电阻率高的稠性粘膜,其厚度是不均匀的，表面微观凸起部分较厚，电流密度较大,金属溶解较快；表面微观下凹部分较薄,电流密度较小,金属溶解较慢；由于稠性粘膜和电流和分布的不均匀性,微观凸出尺寸减少快,微观下凹处尺寸减慢,使零件的粗糙度下降, 从而达到整平的目[3]。电化学抛光，是近几十年发展起来的表面处理技术，目的是为了改善金属表面的微观几何形状， 降低金属表面的显微粗糙程度。该技术的发展要追溯到1911年1月19日莫斯科大学什彼达尔斯获得的 使金属和金属电镀层表面具有抛光光泽的方法专利，此后法国人P． A． Jacquet 在铜和镍方面进行了系统研究并推广应用到工业化中 。至今， 人们针对电化学抛光的机械装置展开了大规模的研究工作，同时，广泛研究了电化学抛光在工业中的应用[4]。虽然电化学抛光较之前的化学抛光效率更高，电化学抛光作为一种金属表面处理方法 , 它具有以下优点 :1)能够降低表面粗糙度 ,达到良好的表面抛光效果;2)抛光效率高,且与被加工材料的机械性能（硬度、韧性、强度等)无关;3)抛光成形零件时所用设备与机械抛光设备相比较为简单和便宜,抛光时工件与刀具(阴极)不接触,无切削力、热、毛刺及切削刀痕,刀具无损耗等。但它也有一些缺点:1)所得表面的质量取决于被加工金属的组织均匀性和纯度,金属结构的缺陷被突出地显露出来,对表面有序化组织敏感性较大;2)较难保持零件尺寸和几何形状的精确度;3)表面必须预加工到比较低的粗糙度，很难在粗加工或砂型铸造的零件上获得高的抛光质量[5]。

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