ตัวย่อภาษาอังกฤษของ micro-arc oxidation คือ MAO และชื่ออื่นคือ micro-plasma oxidation และตัวย่อภาษาอังกฤษคือ MPO ด้วยการรวมกันของอิเล็กโทรไลต์และพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน ชั้นฟิล์มเซรามิกที่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับออกไซด์ของโลหะเมทริกซ์นั้นเติบโตขึ้นบนพื้นผิวของอลูมิเนียม แมกนีเซียม ไททาเนียม และโลหะผสมโดยอาศัยอุณหภูมิสูงและความดันสูงที่เกิดขึ้นโดยทันที การปลดปล่อยอาร์ค
ยกตัวอย่างการเกิดออกซิเดชันของพลาสมาระดับไมโครอาร์คของอะลูมิเนียมและโลหะผสม อะลูมิเนียมและโลหะผสมของอะลูมิเนียมถูกวางในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ และจุดปล่อยประกายไฟจะถูกสร้างขึ้นในรูพรุนขนาดเล็กของวัสดุผ่านการคายประจุไฟฟ้าแรงสูง ภายใต้การทำงานร่วมกันของชั้นเซรามิกแข็งที่มีฐานเป็น -Al203-และ r-Al{4}} พื้นผิวของชั้นเซรามิกแข็งจะก่อตัวขึ้น หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีออกซิเดชันแบบไมโครอาร์คนั้นคล้ายคลึงกับเทคโนโลยีออกซิเดชันแบบแอโนดิก ความแตกต่างคือปฏิกิริยาทางเคมีบนขั้วบวกนั้นได้รับการปรับปรุงโดยการปล่อยพลาสมา
การเกิดออกซิเดชันของไมโครอาร์คอยู่ในบริเวณปล่อยประกายไฟ และแรงดันไฟฟ้าค่อนข้างสูง เมื่อแรงดันออกซิเดชั่นที่ขั้วบวกเกินค่าที่กำหนด ฟิล์มออกไซด์ที่มีฉนวนในระดับหนึ่งซึ่งก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวในตอนแรกจะแตกตัวออก ทำให้เกิดการคายประจุแบบไมโครอาร์ค และเกิดเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงพิเศษในทันที ( ในบริเวณนี้ ออกไซด์ หรือโลหะพื้นฐานละลายหรือกลายเป็นแก๊สในปฏิกิริยาการสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์วัสดุหลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นเพื่อสร้างชั้นเซรามิกที่ไม่ใช่โลหะชั้นฟิล์มจะสม่ำเสมอและหนาแน่นและรูพรุนมีขนาดค่อนข้างใหญ่ พื้นที่มีขนาดเล็ก และประสิทธิภาพโดยรวมของชั้นฟิล์มดีขึ้นมากเนื่องจากความสามารถที่เพิ่มขึ้นของชั้นฟิล์มที่จะแตกตัวภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าแรงสูงทำให้ความสามารถในการแพร่ของไอออนบวกและลบในชั้นฟิล์มคือ ปรับปรุง และออกซิเดชัน microarc ได้ฟิล์มหนากว่าชั้น anodic ออกซิเดชัน และบนพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมบางชนิดที่มี Cu, Si และองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ไม่ง่ายในการสร้างฟิล์มในออกซิเดชัน anodic ฟิล์มหนาที่มีประสิทธิภาพดี ได้อีกด้วย เนื่องจากเซรามิกออกซิเดชั่นไมโครอาร์คเป็นชั้นเซรามิกหนาแน่นที่ปลูกโดยตรงบนพื้นผิวโลหะในแหล่งกำเนิด จึงสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานการสึกหรอ ฉนวนไฟฟ้า และความต้านทานแรงกระแทกที่อุณหภูมิสูงของตัววัสดุเอง
กระบวนการพื้นฐานของมันคือ:
การล้างไขมัน—การล้างด้วยน้ำ—การออกซิเดชันของไมโครอาร์ค—การล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์—การปิดผนึก—การทำให้แห้ง
อ่างอาบน้ำ/อุปกรณ์
องค์ประกอบของสารละลายออกซิเดชันไมโครอาร์คนั้นค่อนข้างง่าย ในปัจจุบัน ห้องอาบน้ำส่วนใหญ่เป็นสารละลายที่มีความเป็นด่างอ่อนๆ โซเดียมซิลิเกต โซเดียมอะลูมิเนต หรือโซเดียมฟอสเฟตมักถูกเติมลงในสารละลายอาบน้ำจริง เพื่อให้ได้ฟิล์มออกซิเดชันแบบไมโครอาร์คที่มีสีต่างๆ กัน ยังสามารถเติมเกลือโลหะต่างๆ ได้ และไอออนโลหะต่างๆ สามารถสะสมและเจือในฟิล์มออกซิเดชันไมโครอาร์คเพื่อให้ได้สีที่สอดคล้องกัน เช่น Na2WO4, NH4VO3 เป็นต้น
ตัวอย่างกระบวนการ:
องค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์: K2SiO3 5-10g/L, Na2O2 4-6g/L, NaF 0.5-1g/L, CH3COONa 2-3g/L, Na3VO 4 1-3กรัม/ลิตร; pH ของสารละลายคือ 11-13; อุณหภูมิ 20- 50 องศา ; วัสดุแคโทดเป็นแผ่นสแตนเลส วิธีอิเล็กโทรลิซิสคือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเป็น 300V และคงไว้เป็นเวลา 5-10 วินาที จากนั้นเพิ่มแรงดันออกซิเดชันที่ขั้วบวกเป็น 450V และทำการอิเล็กโทรลิซิสเป็นเวลา 5-10 นาที
แผนผังของอุปกรณ์ออกซิเดชัน microarc:
กระบวนการสมัคร
ชั้นฟิล์มออกซิเดชั่นระดับไมโครอาร์คมีความทนทานต่อการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งสูง การสึกหรอต่ำ และทนความร้อน โดยทั่วไปจะใช้ในรถยนต์ การบินและอวกาศ เรือ อาวุธ และอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น มอเตอร์รถยนต์ ลูกสูบ ตลับลูกปืน และโลหะผสมอะลูมิเนียมอื่นๆ การรักษาพื้นผิวคือการใช้ความแข็งสูงและลักษณะการสึกหรอต่ำของชั้นฟิล์มไมโครอาร์คออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังมีใบพัดเรือ คอนเนคเตอร์ อุปกรณ์ท่อ ฯลฯ ที่ใช้คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อน
ลักษณะกระบวนการ
- ความแข็งของพื้นผิวของวัสดุได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ความแข็งระดับจุลภาคมีตั้งแต่ 1,000 ถึง 2,000HV จนถึง 3000HV ซึ่งเทียบได้กับซีเมนต์คาร์ไบด์ และสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เหล็กกล้าอัลลอยด์สูง และเหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูงอย่างมากหลังการอบชุบด้วยความร้อน ความแข็ง
- ทนต่อการสึกหรอได้ดี
- ทนความร้อนและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี สิ่งนี้เอาชนะข้อบกพร่องของวัสดุอะลูมิเนียม แมกนีเซียม และโลหะผสมไททาเนียมโดยพื้นฐานในการใช้งาน ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงมีโอกาสในการใช้งานในวงกว้าง
- มีประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีและความต้านทานของฉนวนสามารถเข้าถึง100MΩ
- โซลูชันนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นไปตามข้อกำหนดการปล่อยมลพิษในการปกป้องสิ่งแวดล้อม
- กระบวนการนี้มีความเสถียรและเชื่อถือได้ และอุปกรณ์ก็เรียบง่าย
- ปฏิกิริยาจะดำเนินการที่อุณหภูมิปกติ และการดำเนินการนั้นสะดวกและง่ายต่อการควบคุม
- ฟิล์มเซรามิกเติบโตในแหล่งกำเนิดบนวัสดุพิมพ์ การผสมแน่น และฟิล์มเซรามิกมีความหนาแน่นและสม่ำเสมอ