鎂合金微弧氧化過程控制與監測系統.pdf

1、微弧氧化是指利用弧光放電激活在陽極工件上發生的微等離子氧化反應，從而在材料表面生成一層強化陶瓷膜。主要方式是通過在工件上施加電壓，在一定電流密度下，致使在工件表面出現微弧放電、火花放電，使工件在溶液中承受高溫高壓，發生熱化學、電化學及等離子化學反應形成陶瓷膜，實現對工件表面的改性、強化。形成的膜層硬度高，具有良好的耐磨、耐腐蝕等特性，顯著提高工件的使用性能。
　　 根據相關的研究成果及實驗總結，針對微弧氧化過程提出了微區放電機理

2、和膜層生長機理?；陔娀±碚撎岢龅奈^放電機理將一次獨立的微弧放電劃分為4個過程：電解、放電、氧化和冷卻。電解過程中水的電解產生以氧氣為主的混合氣體，氣體附著于陽極表面并承受電壓而電離，發生電弧放電；放電產生的高溫會引起附近金屬的氧化，金屬氧化反應產生的熱量會降低氣體電離能，使放電愈加劇烈。導電通道內生成的氧化物噴出通道與溶液接觸，溫差使熔融物急劇冷卻形成收縮孔。一次微區放電能導致一個微區熱循環過程，該區域內升溫快速而集中，并隨電弧熄滅

3、而轉入冷卻過程。在實際的實驗過程中發現隨著電源輸出電壓的增加，微弧氧化總是呈現明顯的3階段特征：陽極氧化、微弧氧化和大弧放電階段。
　　 微弧氧化實驗平臺上現有的過程控制系統以單片機AT89C52為核心，兩個單片機系統之間經由20mA電流環串行異步通訊接口交換數據。在本設計中，通過RS232串行通訊接口實現上位機與下位機的連接，人機操作界面采用VB語言設計，界面友好、簡潔。系統在原有基礎上增加了對微弧氧化過程中各參數的監測功能，