摻雜氧化釔及氧化鉻顆粒對純鋁微弧氧化膜層性能的影響

楊 涵，馮 軍，金凡亞，李必文，黃 熠，但 敏，翦奉林，唐國慶

(1.南華大學機械工程學院，湖南 衡陽 421000；2.核工業西南物理研究院，四川 成都 610041)

0 前 言

1060 純鋁具有良好的塑性、導電導熱性、反光性且價格便宜，是一種綜合性能優良的有色金屬材料，因此其在建材、航空航天、輕工和電子等領域得到了廣泛的應用[1]。但是鋁制品本身存在質地較軟、易磨損等缺點，容易造成產品失效[2，3]，因此，常采用表面技術來提升鋁制材料的綜合性能。目前，常用的金屬表面處理技術包括陽極氧化[4，5]、電鍍[6，7]和微弧氧化[8，9]等。微弧氧化(MAO)又被稱為微等離子體氧化技術。MAO 技術可在金屬及其合金表面通過微等離子體放電進行復雜的等離子體化學、熱化學和電化學過程，從而在金屬表面原位生長氧化物陶瓷膜[9，10]。MAO 技術不破壞金屬基體的組織結構，且工藝流程簡單，制備的陶瓷層具有結合力好、硬度高、耐腐蝕、耐磨損和絕緣性好等優點[11]。

鋁及鋁合金的微弧氧化技術中使用較多的電解液是以磷酸鹽為基礎的電解液體系，但在單獨的磷酸鹽體系中制備的鋁及鋁合金微弧氧化陶瓷涂層，在某些特定環境下使用時無法滿足對材料的耐磨損、耐腐蝕和硬度等性能的要求，因此常在電解液中加入添加劑來提高膜層的性能[12-14]。Cr2O3微粒具備硬度高、熱穩定性和化學惰性好的優點，將其摻入到微弧氧化膜層中能夠顯著提高膜層的耐磨損、耐腐蝕和硬度等性能。Y2O3為白色結晶粉末，不溶于水和堿，溶于酸，在軍工產業中使用廣泛。……