铝合金微弧氧化陶瓷层形成机理探讨

研究了2A12铝合金微弧氧化陶瓷层的生长动力学,测定了微弧氧化陶瓷层生长过程中放电参数的变化,分析了不同氧化时间陶瓷层的表面和截面形貌、成分和相组成。研究表明,陶瓷层总厚度接近于线性增长,向外生长速度比向基体内生长的速率稍大。SEM结果显示,陶瓷层表面有大量呈火山口状的等离子放电痕迹,随氧化时间延长,厚度在整个表面上趋于相等,界面处氧化膜变得比较平坦。陶瓷层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成。随氧化时间延长,γ-Al2O3相在陶瓷层中的含量先增加后减小,而α-Al2O3相含量随氧化时间的延长逐渐提高。铝合金微弧氧化陶瓷层的生长大致可划分为氧化初期阻挡层的形成、陶瓷层击穿、放电通道扩大、通道内反应形成氧化铝、高压下熔融物喷射-冷却-凝固-相变、形成致密层和疏松层双层结构等六个步骤,建立了生长模型。