Влияние внешних физических воздействий на микроплазмохимические процессы при электрохимическом формировании оксидных покрытий на сплавах алюминия

• Автор: Нечаев, Геннадий Георгиевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание

Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Основные представления о процессе МДО и его механизме

1.2 Сравнение методов анодирования и микродугового оксидирования

1.3 Основные технологические параметры процесса МДО

1.4 Свойства МДО покрытий

1.5 Области возможного применения покрытий, получаемых

меюдом МДО
1.6 Заключение
Глава 2 Теоретические исследования
2.1 Микроплазмохимпческий синтез оксидных покрытий
(МДО) как синергетическое явление
2.2 Модель эквивалентных сопротивлений
2.3 Расчет массы покрытия, формируемого в процессе микродугового оксидирования
2.4 Некоторые дополнительные результаты, вытекающие
из модели эквивалентных сопротивлений
2.5 Распределение микроразрядов по поверхности
обрабатываемой детали
2.6 Качественное рассмофение процессов, возникающих в электролитической ванне в результате внешних воздействий
2.7 Выбор и обоснование параметров внешних физических
воздействий
Глава 3 Методика эксперимента
3.1.1 Требования к поверхности основного металла
3.1.2 Требования к покрытиям, нанесенным способом

микродугового оксидирования
3.2 Определение микротвердости
3.3 Измерение толщины покрытия
3.3.1 Металлографический метод
3.3.2 Гравиметрический метод
3.3.3 Метод вихревых токов
3.4 Измерение емкости двойного слоя
3.5 Определение массы образовавшегося покрытия
3.6 Рентгенографическое исследование структуры
покрытий
3.7 Наложения УЗК и электромагнитного поля
на процесс МДО
3.8 Определение коррозионной стойкости МДО покрытий
Глава 4 Результаты экспериментов и их обсуждение
4.1. Исследование влияния плотности тока на характер
протекания процесса МДО
4.2. Исследование влияния ультразвуковых колебаний
на процесс МДО
4.3. Исследование влияния переменного магнитного поля
на процесс МДО
4.4. Определение емкости двойною слоя
4.5 Определение массы покрытия, образовавшегося
в процессе микродугового оксидирования
4.6 Результаты рентгеносгруктурного фазового анализа
покрытий, сформированных методом МДО
4.7 Измерения коррозионной стойкости МДО покрытий
Выводы
Список литературы
Приложения
Приложение №1 Рис. 4.1.1 Фотографии процесса МДО
Приложение №2 Таблица 4.3.1 Влияние магнитного поля

на свойства МДО покрытия
Приложение №3 Таблица 4.2.1 Влияние УЗКна свойства
МДО покрытия
Приложение №4 Таблица 4.2.2 Влияние магнитног о поля
и УЗК па свойства МДО покрытия
Приложение№5 Рис. 4.2.3 Фотографии микрошлифов
покрытия, сформированного методом МДО
Приложение №6 Рис. 4.4.1 Зависимости 1/соС - II, С - 1/ю2
Приложение №7 Рис. 4.6.1 Рентгенограммы покрытий,
сформированных методом МДО
Приложение № 8 Рис. 4.7.1 Диаграммы коррозионной стойкости
МДО покрытий

пробое АОП возникаю)' микроплазмепные образования, имеющие температуру свыше 1000 °С [103]. Начинает работать иной механизм образования оксида, связанный с плазмохимическими реакциями, плавлением и частичным испарением приповерхностного слоя анодируемого металла, образовавшихся АОП, испарением и термогидролизом электролита. Это подтверждается не подчиняющимся закону Фарадея газовыделением на аноде [1].
Новый механизм образования оксидного покрытия имеет другой пространственно-временной характер: образование покрытия происходит уже не по всей поверхности анода, а локализовано в ограниченной области горения микроразряда; процесс идет не непрерывно, а только во время горения микродуги; микродуга гаснет и через какое-то время загорается вновь. Налицо все признаки нелинейного периодического явления. Таким образом, МДО, вследовие протекания процесса в области высоких плотностей тока и высоких напряжений, является процессом нелинейного анодирования. Направленное изменение определяющих кинетику и механизм процесса параметров
плотности тока и напряжения - приводит к качественному изменению механизма процесса и соответственно к изменению качества формируемого покрытия. Вместе с тем, дальнейшее развитие метода тормозится слабой теоретической проработкой связанных с ним вопросов.
2.2 Модель эквивалентных сопротивлений
Рассмотрим следующую модель механизма процесса МДО. При подаче на деталь, погруженную в электролит, положительного потенциала, в электролите начинается перераспределение зарядов. Отрицательно заряженные попы электролита под действием внешнего поля устремляются к поверхности детали-анода, в результате чего на поверхности детали, формируется слой адсорбированных ионов, приводящий к перераспределению падения напряжения на электролитической ячейке. Идет обычное анодирование. Образуется тонкий барьерный слой. Этот слой препятствует дальнейшему протеканию химической реакции.