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微弧氧化电源

新闻来源:http://www.weihuyanghua.net    发布时间:2015/9/4 11:12:46     点击数:    标签:
微弧氧化电源的特点是输出高电压和大电流,输出波形有直流、交流和脉冲三大类,电源结构有电容器式、变压器式、可控硅式等。

  一般而论,直流微弧氧化膜硬度低,交流和交流脉冲微弧氧化膜的硬度较高,但所需时间更长。这里的交流并非普通的50Hz的正弦波,而是正向与负向成一定比例的“交流电。利用调制电流,包括周期反向脉冲和不对称交流电等进行微弧氧化比用直流电和正弦交流电有明显的优越性。并且波形对微弧氧化陶瓷膜的沉积具有一定的影响。在微弧氧化过程中,正脉冲的作用是促进氧化膜的生长,而负脉冲却是有阻止陶瓷氧化膜生长的作用,并且可以溶解一些不稳定的氧化物。脉冲电压特有的针尖作用,还可使微弧氧化膜的表面微孔相互重叠。所以用脉冲交流电进行微弧氧化时,要优化调整正、负脉冲幅度和宽度,使微弧氧化膜的性能达到最佳,并能有效的节约能源。

  电压是影响微弧氧化工艺的重要因素之一,低压生成的膜孔孔径小,但是电压过低时,成膜速度慢,硬度低;高压高时膜孔孔径大,成膜速度快,但是电压过高时,易出现膜层局部击穿。北京师范大学采用保持电解液成分不变,逐步加压和直接加压进行了对比实验。结果表明,两者对膜厚的影响不大,但逐步加压法可获得的相对更厚的致密层。

  其次微弧氧化时间也应合理控制。虽然随着氧化时间的增加,但达一定的时间后,膜厚增速减慢甚至不再增加。氧化时间过长还会造成某些金属出现二次放电现象或者形成的膜层中疏松层所占比例过高。

  电流密度也是影响微弧氧化膜光洁度、膜厚及膜性能的关键参数之一。电流密度越小,膜的颜色较浅,不能满足耐磨和耐蚀的要求;电流密度大,起火时间短,膜厚及致密层的增长速度加快,膜层的晶化程度高。随着电流密度的增大,膜的粗糙度和孔隙率升高,阻抗反而下降;陶瓷氧化膜的耐蚀性随着电流密度的升高呈现先增强后减弱的趋势。电流密度过高时,膜层致密层所占比例逐渐降低,极易出现烧损现象。

  电源的频率和占空比对氧化膜厚度的影响不大,但是会影响疏松层和致密层的相对比例。高频时,膜层中非晶态相的比例远远高于低频试样,微孔孔径小且分布均匀,整个表面比较平整,膜生长速度高,但极限厚度较薄。低频时,微孔孔隙大而深,且试样易被烧损。占空比对膜层的影响恰好与频率相反,占空比越小,膜层致密度越好;较高占空比时,孔径大,氧化膜的表面有裂纹的存在,试样易被烧损。



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