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微弧氧化是金属表面在高温下与自由氧发生反应的过程;反应过程中需要不断消耗自由氧。因此作为反应物电解液中的自由氧的含量对微弧氧化的反应速度、膜的形成及特征具有重要
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微弧氧化是金属表面在高温下与自由氧发生反应的过程;反应过程中需要不断消耗自由氧。因此作为反应物电解液中的自由氧的含量对微弧氧化的反应速度、膜的形成及特征具有重要影响。硅酸盐体系是目前微弧氧化过程中使用最为广泛的电解液之一,但其自由氧较少。在电解液中加入KMnO4添加剂来增加自由氧是一个较为可靠的方法。因此,了解和掌握KMnO4添加量对微弧氧化膜层特性的影响,分析试样表面形貌,对于进一步拓展微弧氧化技术具有非常重要的意义。通过控制氧化时间及高锰酸钾添加量在镁合金表面形成陶瓷层。对陶瓷层的厚度、硬度、耐磨、耐蚀进行测量,用SEM对陶瓷层表面及截面形貌观察,并用EDS对氧化层表面成分进行分析,用XRD对陶瓷层相组成分析。研究结果表明,在微弧氧化过程中正负电压不变情况下,随着氧化时间的延长,微弧氧化膜层厚度、硬度不断增加;试样表面孔洞及裂纹数量逐渐减少,孔径逐渐增大,孔洞周围突起的熔融物质聚集较多;耐磨性、耐蚀性增强。在电解液中加入KMnO4添加剂,随着KMnO4含量的增加,微弧氧化层生长速率呈现下降趋势。同时,KMnO4的含量对微弧氧化膜层的硬度和厚度的变化有很明显的影响;微弧氧化膜层主要由疏松层和致密层组成;随着KMnO4添加剂含量的增加,微弧氧化膜层均匀程度提高,致密层的孔洞、裂纹减少,致密层占整个膜层的比例增加;疏松层的厚度在减小,孔洞、裂纹也在减少;电解液中添加KMnO4添加剂不仅提高电解液的电导率,同时参与了微弧氧化的过程,微弧氧化膜层中出现新相MnO2。
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