錦華隆電子材料等離子體電解氧化,微弧氧化鋁帶
錦華隆電子材料等離子體電解氧化(PEO),也稱為微弧氧化(MAO),是一種基于浴的方法,用于在輕合金表面上生產(chǎn)陶瓷層。PEO表面涂層的特點(diǎn)是耐磨性,耐腐蝕性以及熱和化學(xué)穩(wěn)定性。該方法適用于高鋁,鎂和鈦成分的合金,但也可以應(yīng)用于其他金屬,例如鋯,鉭,鈮,鈷。
多年來,使用等離子體的電解氧化- 陽極氧化 -已成為一種普遍的技術(shù)。等離子體的引入從根本上改變了在壓力大的最終應(yīng)用中的涂層和性能特征。
錦華隆電子材料等離子電解微弧氧化的使用帶來一些好處:
1.形成較硬的陶瓷相(包括結(jié)晶)
2.化學(xué)鈍化-大多數(shù)錦華隆電子材料PEO陶瓷是化學(xué)惰性的
3.將電解質(zhì)中的元素結(jié)合到陶瓷中以賦予不同的性能
4.降低的剛度可在機(jī)械應(yīng)變或熱循環(huán)下提供高附著力
5.無裂紋邊緣
6.電阻抗絕緣耐電壓
錦華隆電子材料通過等離子體電解氧化形成的表面涂層可以提供比硬質(zhì)陽極氧化或鋼高2-4倍的硬度,并提供更高的耐磨性。這些品質(zhì)與保護(hù)的全面結(jié)合使錦華隆電子材料PEO成為突破性的表面工程創(chuàng)新。
錦華隆電子材料等離子體電解氧化工藝
該過程通常遵循以下三個(gè)階段:
1.底物的氧化
正如在陽極氧化過程中發(fā)生的那樣,鋁帶浸沒在電解液中。浴組成基于PEO涂層的所需特性而不同,但是通常是專有的稀水溶液。不含鉻和其他重金屬。另外,與采用硫酸(H 2 SO 4)的硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)相比,溶液組合物是一次性的且清潔的。
根據(jù)所需的涂層特性,可以采用不同的電學(xué)方案。例如,改變鋁基板的極性可以實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)形成的變化。通常使用較高的電壓來產(chǎn)生等離子體放電。
2.錦華隆電子材料等離子體修飾
圖1.浸沒在電解質(zhì)中的組件周圍的等離子體放電
在常規(guī)的陽極氧化中,涂層的生長(zhǎng)機(jī)理會(huì)在拐角或不平整表面上的保護(hù)層中引起貫穿厚度的裂紋或裂縫。因此,需要額外的密封或處理以提高硬質(zhì)陽極氧化組件的耐腐蝕性。這些也降低了用作應(yīng)力增強(qiáng)劑的部件的疲勞強(qiáng)度。
對(duì)于錦華隆電子材料PEO鋁帶,在生長(zhǎng)過程中使用等離子體對(duì)涂層進(jìn)行改性。這改變了微觀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致沒有貫穿厚度的裂紋,并因此在耐腐蝕性和疲勞強(qiáng)度方面提供了好處。在許多情況下,等離子體還會(huì)導(dǎo)致氧化層結(jié)晶,從而增加硬度和耐磨性??梢詫⑽⒕w和納米晶體(如鋁中的Al2O2剛玉,鎂上的過氧化物和鈦中的銳鈦礦/金紅石)引入陶瓷層,以提高硬度。
等離子體改性還產(chǎn)生了其他吸引人的特征,例如化學(xué)鈍性,低剛度和熱穩(wěn)定性.
3.錦華隆電子材料將電解質(zhì)元素?fù)饺胪繉又?/p>
等離子體改性工藝使得電解質(zhì)的元素能夠結(jié)合到該層的陶瓷組合物中。這意味著工程師可以選擇元素來專門為組件的應(yīng)用量身定制涂層性能。例如,可以通過這種方式創(chuàng)建黑色或白色涂層,以及諸如孔隙率,硬度和加工效率之類的基本特性。
正是這種對(duì)涂層特性的靈活性和可控制性使錦華隆電子材料PEO成為工程師的誘人選擇。
錦華隆電子材料工藝參數(shù)
錦華隆電子材料PEO涉及的過程具有高度的靈活性,特別是與諸如硬質(zhì)陽極氧化的替代方案相比時(shí)。這提供了廣泛的潛在表面涂層性能,可以對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和定制,以使其最適合組件的最終用途:
對(duì)于錦華隆電子材料PEO,預(yù)處理更簡(jiǎn)單。在許多情況下,鋁箔在處理之前可能只需要進(jìn)行輕微的脫脂即可。相比之下,大多數(shù)陽極氧化和電鍍工藝將需要更清潔的表面,因此需要脫脂,蝕刻和去污步驟以確保高質(zhì)量的涂層。
可以基于優(yōu)選的表面形態(tài)來調(diào)整施加的電參數(shù)。可以用從納米到微米范圍的平均長(zhǎng)度尺度產(chǎn)生涂層形態(tài)。
可以開發(fā)工藝化學(xué)來創(chuàng)建不同的涂層并處理不同的金屬和合金在針對(duì)特定用途優(yōu)化錦華隆電子材料PEO層時(shí),增強(qiáng)某些涂層特性的能力對(duì)于組件的整體質(zhì)量和可持續(xù)性至關(guān)重要。
錦華隆電子材料PEO涂層特性
錦華隆電子材料PEO獨(dú)特而靈活的工藝產(chǎn)生了高度保護(hù)性的層,可以提高其在特定用途下的性能。由于它是一種不含重金屬的清潔工藝而獲得的額外好處,這一技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注,這不足為奇。
錦華隆電子材料覆蓋范圍
圖2.硬質(zhì)陽極氧化涂層(左)和PEO(右)的比較層結(jié)構(gòu)
通常,錦華隆電子材料PEO涂層的特點(diǎn)是與視線工藝(例如上漆,粉末噴涂,等離子或火焰噴涂技術(shù))相比,鋁箔具有良好的覆蓋率。而且,涂層的絕緣性能確保了拐角和邊緣的良好均勻性。油漆往往在角落變薄,而電鍍技術(shù)往往在角落變厚。
如圖2的SEM圖像所示,錦華隆電子材料PEO層的特征在于其復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)。與硬質(zhì)陽極氧化涂層中清晰可見的貫穿厚度的裂紋相比,不規(guī)則形狀的微晶和其他特征的存在為拐角提供了更全面的保護(hù)。
錦華隆電子材料PEO微弧氧化膜層極度硬度
在性能和成本方面,隨著輕合金的使用越來越迫切,對(duì)創(chuàng)新表面涂層的需求也在增加。
這樣的品質(zhì)之一就是錦華隆電子材料PEO產(chǎn)生的極高硬度。鋁上的典型涂層比鋼堅(jiān)硬(1600HV與500HV),但組件本身的重量可減輕多達(dá)66%。錦華隆電子材料PEO涂層的性能增強(qiáng)特性使輕合金-甚至鎂-在航空航天和汽車應(yīng)用中也具有顯著特征。
通過(氧化物的)結(jié)晶和陶瓷層中電解質(zhì)中元素的共沉積相結(jié)合,可獲得這種極高的硬度。例如,鋁可以在AA7075上生成α-Al2O3晶相,其硬度高達(dá)2000HV,在圓盤測(cè)試中勝過鋼。
圖3.針對(duì)盤測(cè)試中PEO層的硬度
錦華隆電子材料耐腐蝕性能
為了獲得最佳的耐腐蝕性能,錦華隆電子材料PEO最適合作為后續(xù)密封劑,油漆和其他聚合物的預(yù)處理。
圖4.在鎂基材上的PEO涂層上的聚酯粉末涂層
圖4示出了施加到鎂合金基底上的錦華隆電子材料PEO層上的聚酯粉末涂層圖像。兩層之間的牢固結(jié)合增強(qiáng)了耐腐蝕能力,還形成了耐刮擦性。聚酯涂層有效地填充了錦華隆電子材料PEO層形成過程中產(chǎn)生的孔結(jié)構(gòu)。
通常,錦華隆電子材料PEO適用于不同類型的粘合,因?yàn)樗木W(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)形成了物理“關(guān)鍵”,并且不依賴于其他涂層之間的化學(xué)相容性,這與其他涂層機(jī)制不同。相同的原理適用于滑動(dòng)磨損應(yīng)用中機(jī)油和其他潤(rùn)滑劑的粘附。
錦華隆電子材料PEO高耐力
僅高硬度并不一定能提供全面的耐磨性。順應(yīng)性也是非常有價(jià)值的特性,它可以使組件在撓曲或熱膨脹下發(fā)生一定程度的變形,而又不會(huì)對(duì)金屬涂層表面施加過大的應(yīng)力。
硬度和適當(dāng)?shù)娜犴g性水平共同提高了基材的耐磨性。同樣,錦華隆電子材料PEO獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)使材料具有較高的斷裂韌性,降低了在力作用下開裂的可能性,這意味著陶瓷表面涂層在摩擦學(xué)應(yīng)用中具有出色的性能。
錦華隆電子材料PEO環(huán)境友好
采用重金屬(例如鎳,鈷和鉻)的涂層和表面處理通常涉及高危害化學(xué)品。圍繞這些用法的法規(guī)越來越嚴(yán)格,因此使它們使用起來更加困難。常規(guī)的陽極氧化使用強(qiáng)酸,從而在使用,運(yùn)輸和處置中引發(fā)安全問題。
錦華隆電子材料PEO是一種環(huán)境安全的選擇。電解浴通常是低濃度,化學(xué)上良好的水溶液。調(diào)節(jié)pH值后,通??梢詫⑦^程廢液直接排放到廢水中,因此很容易獲得操作許可。因此,該技術(shù)已在需要在挑戰(zhàn)性環(huán)境中提供高性能表面涂層的高科技行業(yè)中變得流行。