利用機械臂制備的微弧氧化陶瓷涂層的相關性能研究

王 靜， 胥光申， 賈恩東， 王澤臻， 趙紫悅， 陸海林

(西安工程大學機電工程學院， 陜西 西安 710048)

0 前 言

鋁合金是一種重要的工程材料，廣泛應用于航空、汽車、電子等領域[1，2]。 但由于鋁合金表面易受氧化、腐蝕和磨損等因素的影響，需通過表面處理手段來提高其性能和應用價值。 微弧氧化(MAO)技術作為一種新型表面處理技術，在鋁合金表面處理領域受到了廣泛的關注和應用[3]。 該技術通過在鋁合金基體表面制備MAO 陶瓷涂層，有效地增強了鋁合金的耐磨性和耐腐蝕性等性能[4]。

然而，MAO 技術在實際應用中存在一定的局限性。一方面，現有的MAO 工藝需要將金屬或金屬合金完全浸沒于電解液中，這給大尺寸工件(如飛機機翼、鋁合金車身等)的MAO 處理帶來了困難，而且較大尺寸工件所需的大量電解液將導致不必要的能源和資源浪費[5，6]。 華南理工大學的莫錦添團隊對簡單噴濺式MAO 裝置進行改進，提出一種解決大尺寸工件表面MAO 膜層制備的裝置[7]；哈爾濱工業大學田修波團隊提出了一種解決大尺寸工件表面MAO 膜層制備的裝置[8]。 然而，這2 種裝置僅適用于大尺寸工件表面處理。 另一方面，MAO 電源設備和電解液槽通常固定于一個位置，僅能處理相對固定形狀和尺寸的工件，難以精確調控工件的局部區域進行MAO。 針對此問題，哈爾濱工業大學特種陶瓷研究所研究團隊研制出動陰極MAO 裝置[9]，可實現對大型工件表面破損處的局部修復，但是其對于兩極之間電解液的穩定性未進行研究。……