阴极等离子电解法制备钛合金表面含ZnO的多孔陶瓷膜文献综述

 2022-11-05 03:11

文 献 综 述

1 . 等离子体电解沉积(PED)

等离子体电解沉积, 是一种利用等离子体电解进行材料表面处理的新兴技术。其基本工作过程为将待处理的材料浸入一定的电解液中作为一个电极, 另有一个金属电极作为对应电极, 在两极之间施加直流或其他波形的电压当电压增加到某一程度时, 电极表面发生放电现象, 同时伴随有弧光产生, 此时电极表面及其附近发生复杂的物理、化学变化单一等离子电解沉积技术或复合其他工艺, 可在铝、钛等轻金属及其合金表面形成结合牢固的陶瓷层, 改变了材料的力学特性, 其摩擦磨损行为也发生变化, 显著增强了基体材料的抗磨损、耐腐蚀、耐高温等性能。PED技术的两个重要特征电解液环境和等离子体放电。

电解沉积在轻金属特别是铝合金表面制备陶瓷层已经取得了成功。在生物活性陶瓷薄膜和电子薄膜方面也有很好的应用前景[1]

在特定的电解液中, 如果阴阳两极之间的电压超过一定范围, 就会发生放电现象, 这类电解可以称为等离子电解。

2.等离子体电解氧化(PEO)

等离子体电解氧化技术是将Al、Mg、Ti、Ta等一些有色金属浸入一定的电解液中,进行高压大电流的阳极氧化,当阳极氧化电压超过某一临界值后,表面初始生成的绝缘氧化膜被击穿,产生微区弧光放电,形成瞬间的超高温区,在该区域内氧化物或基底金属被熔融甚至气化,在与电解液的接触反应中,熔融物激冷而形成非金属陶瓷膜层,如在铝合金表面生成以alpha; Al2O3 为主的陶瓷膜。该陶瓷膜有着优异的耐磨、耐蚀、绝缘、抗热冲击等性能,在航天、航空、机械、电子、轻工、汽车等领域有着非常广阔的应用前景[2~5]

3.阴极等离子体电解沉积陶瓷涂层

该方法是将两电极置于相应的电解液中,工件为阴极,当施加电压超过临界电压时,阴极发生气膜微弧放电产生等离子体,使水溶液中的离子反应沉积在阴极表面直接形成氧化物陶瓷涂层。该方法不受式样材料的限制,只要改变电解质,就可以在各种金属基体上直接获得相应的陶瓷涂层,具有涂层成分和结构可控等特点。采用等离子体电解阴极沉积可以获得表面光滑、与基体结合致密、成分和相结构均匀的陶瓷涂层。采用等离子体电解阴极沉积可以获得表面光滑、与基体结合致密、成分和相结构均匀的陶瓷涂层。利用等离子体电解过程的物理化学效应,发展了各种表面技术。这些技术具有很多优点,如工艺简单,不引入毒物,对环境友好,符合当今清洁工艺的要求。采用等离子体电解过程制备的涂层、渗层具有很好的物理、化学性能,可以满足某些领域的特殊需要,因此很有开发和研究价值。

4.钛合金

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