資源描述：
《數(shù)理統(tǒng)計習題new》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、顆粒添加影響微弧氧化處理的研究進展0概述微弧氧化是最近十幾年在陽極氧化基礎上發(fā)展起來的一項新技術。它是將Al、Mg、Ti、Ta等有色金屬浸于一定的電解液中,進行高壓大電流的陽極氧化,當陽極氧化電壓達到火花放電電壓時,由于在高壓下有大電流流經(jīng)鈍化膜界面,在巨大的熱能和界面化學、電化學反應的相互作用下,電解質中的某些組分會自溶液中析出,形成一層致密的非金屬陶瓷膜層。微弧氧化技術可以在鋁、鎂、鈦等金屬表面形成具有特殊功能的氧化膜層，達到提高材料耐蝕性、表面硬度、抗氧化性能，提高耐磨性等效果，具有以下特點。1)
2、原位生長特點。生長過程發(fā)生在放點微區(qū)，開始階段以對自然狀態(tài)形成的低溫氧化膜或成型過程形成的高溫氧化皮進行原位結構轉化及增厚生長為主。實驗發(fā)現(xiàn)，大約有70％的氧化層存在于鋁合金基體的表層。因此，樣品表面尺寸變動不大。2)均勻生長特性。由于鋁、鎂氧化物的絕緣特性，在相同電參數(shù)條件下，薄區(qū)總是優(yōu)先被擊穿而生長增厚，最終達到整個樣品均勻增厚。3)氧化層與基體之間存在著相當厚的過渡區(qū)，微弧氧化陶瓷層具有明顯的3層結構分層，即表面疏松層、中間致密層和過渡層。4)通過改變丁藝條件和在電解液中添加膠體微?？梢院芊奖愕卣{
3、整膜層的微觀結構特征，獲得新的微觀結構，從而實現(xiàn)膜層的功能設計。5)微弧氧化處理工序簡單，不需要真空或低溫條件，前處理工序少；無污染、環(huán)保限制元素加入和無排放限制等；沒有必要精確地控制溶液的溫度，在45℃以下的溶液中可得到品質良好的陶瓷層。6)對材料的適應性寬，除鋁合金外，還能在zr、Ti、Mg、Ta、Nb等金屬及其合金表面制備陶瓷層，尤其是用傳統(tǒng)陽極氧化難于處理的合金，如銅含量比較高的鋁合金、硅含量較高的鑄造鋁合金和鎂合金等。由于微弧氧化膜的組成、結構和顏色等性能均可通過改變?nèi)芤撼煞旨右哉{整,而且該技
4、術成膜速度快、工藝簡單、無污染、對電源設備的要求不苛刻,膜層具有耐磨、耐蝕、耐高溫等優(yōu)異的特點外，還可以根據(jù)不同的要求，制備出具有裝飾、磁電屏蔽、電絕緣等功能性膜層。因此該技術已成為國際材料研究的熱點之一，正日益受到人們的重視。1微弧氧化的作用機理微弧氧化機理的研究經(jīng)歷了一個從簡單到復雜，從定性到定量，從考察單一因素到綜合因素的過程。但微弧氧化陶瓷膜的形成過程是一個包含化學和電化學過程以及光、電、熱等作用的極其復雜的過程，因此其理論研究十分困難，到目前為止，尚無一種理論能很好地解釋所有的實驗現(xiàn)象和全面描
5、述陶瓷膜的形成，因此，對微弧氧化機理的研究仍需進一步探索和完善。Vijh[1]和Yahalot[2]等闡述了產(chǎn)生火花放電的原因，認為在火花放電的同時伴隨著劇烈的析氧，而析氧反應主要是通過電子“雪崩”來實現(xiàn)的。“雪崩”后產(chǎn)生的電子被注射到氧化膜、電解質的界面上引起膜的擊穿，產(chǎn)生等離子放電。T．BVan[3]等的研究指出放電現(xiàn)象總是在常規(guī)氧化膜的薄弱部分先出現(xiàn)，電子的“雪崩”總是在氧化膜最容易被擊穿的區(qū)域先進行，而放電時產(chǎn)生的巨大熱應力則是產(chǎn)生“雪崩”的主要動力。俄羅斯的Yahalom和Zahavi[33]
6、提出了機械作用機理。他們認為，電擊穿產(chǎn)生與否主要取決于氧化膜與電解液界面的性質，雜質離子的影響是次要的。氧化時，膜層厚度增加，造成膜層中壓應力增大，于是產(chǎn)生裂紋，電流從裂紋處流過，而局部裂紋中流經(jīng)的大電流密度將導致電擊穿。此外，局部的大電流密度產(chǎn)生大量的焦耳熱，促進膜層局部晶化，從而產(chǎn)生更多的裂紋或提高膜層的離子或電子的導電性，有利于進一步產(chǎn)生電擊穿。若存在雜質離子，則更容易產(chǎn)生電擊穿。但是，Yahalom和Zahavi沒有能提出定量的理論模型，且不能完全解釋一些實驗現(xiàn)象。S.Ikonopison[4]
7、首先用定量的理論模型提出了微弧氧化機理,建立了VB與溶液的電導率ρ和溫度T之間的關系：VB=αB+bBlgρ(1)式中：VB為擊穿電壓；ρ為溶液電導率；αB、bB為與基體金屬有關的常數(shù)。VB=αB+βB／T(2)式中：VB為擊穿電壓；T為溶液溫度；αB、βB為與電解液有關的常數(shù)。ALbella[34]在前人研究的基礎上，提出了放電的高能電子來源于進入陶瓷層中的電解質的觀點。他認為電解質分子進入陶瓷層后，形成雜質放電中心，產(chǎn)生等離子體放電，使氧離子、電解質離子與基體金屬強烈的結合，同時放出大量的熱，使形成
8、的氧化物熔融、燒結而形成了具有陶瓷結構的膜層。同時ALbella還完善了S.Ikonopison的定量模型，提出了擊穿電壓與電解質濃度以及膜層厚度與電壓間的關系:VB=E/α{ln[Z/(αη)]－blnC}(3)式中：VB為擊穿電壓，E為電場強度，α、b為常數(shù)，Z、η為系數(shù)，0
