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技术丨铝合金的微弧氧化技术
微弧氧化技术是一种在铝、镁、钛等轻金属合金表面原位生长陶瓷层的高新技术，其原理是在工件表面生成阳极化膜的同时，通过微电弧瞬时7000K高温把极化膜转为陶瓷相。该陶瓷层硬度高、高耐磨、韧性好、与基体结合力强、耐腐蚀、耐高温氧化、绝缘性好，特别适用于高速运动且需要高耐磨、耐腐蚀、抗高温冲击的轻金属合金零部件。俄、美、德、日本等国在航空、航天、兵器、汽车、船舶、机械等行业对该技术的应用已达到相当高的水平。
铝及铝合金材料的微弧氧化技术内容主要包括铝基材料的前处理、微弧氧化、后处理三部分。其工艺流程如下：铝基工件→化学除油→清洗→微弧氧化→清洗→后处理→成品检验。
技术特点
微弧氧化（Microarc oxidation，简称MAO）是在电解质溶液中（一般是弱碱性）施加高电压（直流、交流或脉冲）生成陶瓷化表面膜层的过程，该膜层硬度较高，耐磨性能优良，膜层具有陶瓷质感。
原理示意图
微弧氧化处理后材质表面状态显微照片
应用实例
宇舶Classic Fusion Tourbillon Skull陶瓷涂层铝制材质采用微弧氧化（MAO）工艺。形成了陶瓷涂层，坚硬致密，极具附着性。
HTC One S的铝质外壳，采用微弧氧化技术进行表面处理。
处理过程中的状态如下图↓
微弧氧化技术的突出特点
（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在1000至2000HV，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；
（2）良好的耐磨损性能；
（3）良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技术有广阔的应用前景；
（4）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100MΩ以上。
（5）基体原位生长陶瓷膜，结合牢固，陶瓷膜致密均匀。
微弧氧化技术在实际生产中的应用
采用微弧氧化技术对铝及其合金材料进行表面强化处理，具有工艺过程简单，占地面积小，处理能力强，生产效率高，适用于大工业生产等优点。微弧氧化电解液不含有毒物质和重金属元素，电解液抗污染能力强和再生重复使用率高，因而对环境污染小，满足优质清洁生产的需要，也符合我国可持续发展战略的需要。
由于微弧氧化技术具有上述特点，因此在机械，汽车，国防，电子，航天航空及建筑民用等工业领域有着极其广泛的应用前景。主要可用于对耐磨、耐蚀、耐热冲击、高绝缘等性能有特殊要求的铝基零部件的表面强化处理；同时也可用于建筑和民用工业中对装饰性和耐磨耐蚀要求高的铝基材的表面处理；还可用于常规阳极氧化不能处理的特殊铝基合金材料的表面强化处理。例如，汽车等各车辆的铝基活塞、活塞座、汽缸及其他铝基零部件；机械、化工工业中的各种铝基模具、各种铝罐的内壁、飞机制造中的各种铝基零部件如货仓地板、滚棒、导轨等；以及民用工业中各种铝基五金产品，健身器材等。
来源：材料馆、铝友社区，铝加工微信整理编辑
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