1.优越的耐磨性能

铝、镁、钛合金微弧氧化后产物的主要成分分别为Al2O3 、MgO 、TiO 2 。图 1 为铝合金微弧氧化陶瓷层的物相分析图。由于这些产物都是陶瓷相, 所以微弧氧化陶瓷层具有很高的硬度 , 高达2500 HV, 从而赋予了其优良的耐磨性能, 其耐磨性能优于传统阳极氧化和镀硬铬镀层( 如图 2 所示) 。其优良的耐磨性还跟大量微孔的含有的润滑油的自润滑特性有关。

图 1 微弧氧化陶瓷层的 X-射线衍射图

图 2 磨损对比曲线

2.优越的耐腐蚀性能

尽管陶瓷层中存在大量的喷射口, 但是这些喷射口对应的孔洞为盲孔 ;另外陶瓷层具有明显的三层结构, 即疏松层 、致密层和过渡层 ( 如图 3 所示) ,所以它对内部基体金属具有良好的保护作用, 使得耐腐蚀性能大大提高。图 4 为盐雾腐蚀对比曲线, 试验100 h 后, 微弧氧化的腐蚀率仅为钝化处理的 28%、阳极氧化的 20 %。

图3 Ⅰ .疏松层 Ⅱ .致密层 Ⅲ .过渡层

图 4 镁合金腐蚀对比曲线

3.工序简单、生产效率高

微弧氧化技术还具有处理工序简单 、速度快的优点, 通常条件下一个完整微弧氧化过程按以下工艺流程来完成:除油、清洗 、氧化 、清洗 、封孔 、烘干。与传统的阳极氧化和电镀相比, 减少四五道工序, 完成整个工序仅需 10 min 左右, 这不仅提高了生产效率, 还降低了运行成本。

4.厚度、颜色均匀

在微弧氧化时, 与电源正极相接的工件浸在溶液里作阳极, 与电源负极相连的不锈钢板作阴极。通电后, 工件表面的电力线分布均匀, 故最终陶瓷层厚度及色泽均匀。 采用微弧氧化强化技术, 可在复杂铝制零件的表面均匀长出一层与基体结合良好的的氧化铝陶瓷层。 香港嘉瑞公司对氧化处理40 min的 50 dm2 的铝板进行厚度和光泽度测试, 结果各点厚度差距最大为 1.5 μm, 光泽度相对于平均值的左右摆度小于 2 。

5.环保

由于溶液中的各种离子在微弧氧化过程中只起 导电作用, 基本上不消耗, 所以其使用寿命长, 排放率低。另外, 微弧氧化溶液呈中性或碱性, 而且溶液中不含重金属离子、铬离子和环保限制元素, 所以微弧氧化技术环保、无污染。