錦華隆電子材料等離子體電解氧化（PEO）工藝連續(xù)卷對(duì)卷（鋁帶/鋁箔/鋁卷/鋁線）
錦華隆電子材料等離子電解氧化物（PEO）涂層是用于金屬（例如鋁和鎂）的堅(jiān)硬，致密，耐磨且粘附良好的氧化物涂層。它們生長(zhǎng)的過(guò)程也可以稱為微弧氧化（MAO）或火花放電陽(yáng)極氧化。本質(zhì)上，它涉及通過(guò)施加大于氧化物的介電擊穿場(chǎng)的電場(chǎng)來(lái)修飾常規(guī)的陽(yáng)極生長(zhǎng)的氧化物膜。發(fā)生放電，并且所產(chǎn)生的等離子體化學(xué)反應(yīng)有助于涂層的生長(zhǎng)。更重要的是，熱和壓力的局部條件會(huì)燒結(jié)并退火涂層?？焖倮鋮s還會(huì)修飾氧化物，導(dǎo)致非晶態(tài)材料和納米晶相的復(fù)雜混合物。
錦華隆電子材料PEO應(yīng)用于任何閥門金屬，例如鋁，鎂或鈦，以及廣泛的合金。涂層性能不僅取決于基材合金，還取決于所使用的電解質(zhì)以及電氣系統(tǒng)的許多參數(shù)。在鋁上，可以形成高達(dá)130微米厚的致密氧化鋁涂層（孔隙率約為3％），但是通過(guò)使用不同的電解質(zhì)，也可以形成厚度高達(dá)600微米的更多多孔涂層。典型的氧化鋁涂層由相對(duì)密集的α-氧化鋁多晶層組成，頂部形成了較軟，較多孔的gamma-氧化鋁層。
錦華隆電子材料PEO?涂層的性能：
硬度：鋁上的典型涂層的硬度為1400至1700 HV
附著力：涂層與形成涂層的基材之間的粘合力非常好
耐熱性：涂層可以承受2000攝氏度的幾秒鐘而不會(huì)發(fā)生任何變化。
隔熱：典型的導(dǎo)熱率約為1 W m -1 K -1，為基材提供良好的隔熱
耐磨性：優(yōu)于硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理的涂層
尺寸公差：涂層均勻且厚度可控。拋光掉附著力差的“外層”后，典型的涂層從被涂層的部件上伸出約25％。
摩擦力：拋光的錦華隆電子材料PEO涂層具有低摩擦系數(shù)（干時(shí)相對(duì)于其自身測(cè)量為0.5，潤(rùn)滑時(shí)相對(duì)于其自身為0.1）
電氣絕緣：可在高達(dá)500攝氏度的溫度下工作，并且在每微米10V的電場(chǎng)下會(huì)發(fā)生介質(zhì)擊穿
耐腐蝕性能：涂層合金可在鹽霧測(cè)試室中承受7000小時(shí)以上
浸漬：涂料可以用諸如鐵氟龍之類的聚合物浸漬，以改變其性能以適應(yīng)特定應(yīng)用
PEO過(guò)程在室溫下在非常稀和生態(tài)安全的電解質(zhì)中發(fā)生。典型的電解質(zhì)可能包括濃度低于每升5克的磷酸鈉，硅酸鈉，氫氧化鈉和過(guò)氧化氫。
錦華隆電子材料PEO涂層的結(jié)構(gòu)，力學(xué)和熱機(jī)械性能
PEO涂料的合規(guī)性
PEO涂層最重要的機(jī)械特性之一是其“順應(yīng)性”或低硬度。這是最早在錦華隆電子材料實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的。如同在其他經(jīng)典的熱噴涂陶瓷涂層系統(tǒng)（例如等離子噴涂YSZ）中一樣，這種低剛度可使涂層經(jīng)受明顯的機(jī)械應(yīng)變而沒(méi)有相應(yīng)的顯著應(yīng)力。
鋁上典型的錦華隆電子材料?PEO涂層的彈性模量?jī)H為30-40 GPa，鎂和鈦上的錦華隆電子材料PEO涂層觀察到相似的值。
錦華隆電子材料PEO涂層的極高的耐磨性可以部分歸因于它們的高硬度（鋁上的典型硬度值為1500-2000 HV 0.1量級(jí)），但是柔韌性在其中也起著重要作用，必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和理解，以便充分表征，解釋和優(yōu)化磨損性能。
有關(guān)錦華隆電子材料PEO涂料低硬度的開(kāi)拓性工作的更多信息，這種低剛度的另一個(gè)結(jié)果是，它使涂層能夠承受顯著的熱誘導(dǎo)應(yīng)變而不會(huì)脫粘或“剝落”。對(duì)于鋁和鎂上的涂層，尤其如此，因?yàn)樗鼈兊慕缑娓街O佳，因?yàn)橥繉又饕峭ㄟ^(guò)基材轉(zhuǎn)化而不是材料沉積產(chǎn)生的。
錦華隆電子材料PEO涂層的孔隙率
錦華隆電子材料PEO微弧氧化膜涂層結(jié)構(gòu)，即使看起來(lái)幾乎完全致密的涂層（在文獻(xiàn)中通常被描述為孔隙率小于3％），實(shí)際上也是亞微米級(jí)多孔。這種孔隙率被忽略了，因?yàn)樵诘湫偷膾伖鈾M截面中不可見(jiàn)。
當(dāng)進(jìn)行精確，準(zhǔn)確的密度或孔隙率測(cè)量時(shí)（使用氦比重瓶法，壓汞法或BET吸附等技術(shù)），發(fā)現(xiàn)所有涂層的表面連接孔隙率至少為20％（通常很小）。不僅超出了此類儀器的測(cè)量能力），而且涂層具有相對(duì)較高的比表面積（通常約為4 m 2 g -1）。
這種孔隙的重要性在于它可以很容易地被潤(rùn)滑劑滲透，從而改善潤(rùn)滑磨損，或者可以被聚合物或其他材料浸漬，從而在形成復(fù)合材料表面時(shí)提供良好的面漆粘合性（例如PTFE）。層。
錦華隆電子材料PEO涂料的熱導(dǎo)率
錦華隆電子材料PEO實(shí)驗(yàn)室的重要發(fā)現(xiàn)是PEO涂層的導(dǎo)熱系數(shù)低。在將實(shí)驗(yàn)室的熱分析設(shè)備（用于分析經(jīng)典熱障涂層，例如等離子噴涂陶瓷）開(kāi)發(fā)到PEO涂層時(shí)，發(fā)現(xiàn)該涂層顯示出相似的剛度和導(dǎo)熱系數(shù)，因此可以提供具有類似的性能，盡管在本身具有更大熱限制的基板上也是如此。
例如，在鋁和鎂上，發(fā)現(xiàn)典型的PEO涂層的導(dǎo)熱率約為1 W m -1 K -1。
在所有潛在的熱障應(yīng)用中，較早討論的涂層低剛度以及對(duì)基材的強(qiáng)附著力也是重要的考慮因素，因?yàn)樗鼈儨p少了涂層在暴露時(shí)從基材金屬“剝落”或從基材上剝離的可能性到明顯的溫度變化。
錦華隆電子材料PEO涂層的耐磨性能
PEO涂層的許多歷史發(fā)展，許多現(xiàn)有的工業(yè)應(yīng)用以及有關(guān)PEO涂層的許多文獻(xiàn)都集中在它們的硬度以及可以為較軟的基底金屬提供的耐磨保護(hù)上。例如，在鋁上，PEO涂層的典型硬度在1500-2000 HV 0.1范圍內(nèi)，其表面硬度遠(yuǎn)高于基材（<200 HV）或常規(guī)的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化（?500 HV）。這主要是由于結(jié)晶氧化鋁的顯著體積分?jǐn)?shù)（特別是α-Al系2 ? 3），其作為局部加熱，熔化和生長(zhǎng)層的再固化的結(jié)果生成的。
錦華隆電子材料PEO實(shí)驗(yàn)室的納米壓痕研究包括對(duì)各種PEO涂層類型的硬度分布的詳細(xì)表征，這些硬度分布與微觀結(jié)構(gòu)和相比例有關(guān)。然而，在提供良好的磨損性能方面，同等重要的是在本實(shí)驗(yàn)室中首次觀察到的涂層柔順性（低剛度），以及在潤(rùn)滑條件下提供優(yōu)異性能的細(xì)表面連通孔隙度。
除常規(guī)的磨損測(cè)試外，錦華隆電子材料PEO博士還開(kāi)發(fā)了微型磨損表征設(shè)備，用于表征薄陶瓷涂層（例如，這些PEO）在多種模式下以及在從磨蝕，腐蝕，沖擊到磨損的條件下的磨損性能。
錦華隆電子材料PEO放電特性
貫穿厚度的放電對(duì)于PEO過(guò)程至關(guān)重要。認(rèn)為放電提供了一種機(jī)制，用于使金屬基質(zhì)暴露于來(lái)自電解質(zhì)的氧源。但是，擊穿的確切機(jī)理在文獻(xiàn)中引起了很多爭(zhēng)論，特別是擊穿是在充氣孔中還是在固體氧化物中發(fā)生的。為了了解整個(gè)過(guò)程，分析各個(gè)排放物非常重要，并且近年來(lái)在此方向上已經(jīng)做出了巨大的努力。
錦華隆電子材料PEO小組已開(kāi)發(fā)出兩種方法來(lái)隔離單個(gè)排放物。第一種涉及向具有預(yù)形成涂層的樣品提供低功率。低功率意味著在給定的時(shí)間僅有足夠的功率可用于一次放電，因此監(jiān)視系統(tǒng)中流動(dòng)的電流可以解決單個(gè)放電的電流-時(shí)間曲線。第二種方法是在工業(yè)規(guī)模的設(shè)置中，與較大的工件并行處理的小面積基板。并行處理的樣本可以使用工業(yè)電源將正確的電流密度提供給小面積樣本。減小小樣本的面積會(huì)限制提供給它的電流，并降低一次放電一次以上的可能性。