微弧氧化

摘要： 传统的微弧氧化反应,只发生在一个反应电极上?与传统的微弧氧化反应相比,双电极放电微弧氧化反应(简称双极反应),可以发生在两个电极上,其中一个反应试样接电源的正极做阳极,另一个反应试样接负极做阴极.

摘要： 背景:微弧氧化技术目前已被较多用于提高钛植入体骨整合性的研究中,在钛表面构建出多种含不同活性元素的多孔涂层.近年来研究发现,红景天苷具有较好的促成骨活性.聚多巴胺作为材料表面优良的黏合剂和二次吸附的载体具有较好负载活性分子的特性.目的:为进一步提高钛表面微弧氧化涂层的促成骨能力,在多孔形貌表面构建骨整合性优良的复合涂层.方法:在纯钛表面制作微弧氧化涂层,记为MAO组;进一步在微弧氧化涂层表面制作聚多巴胺涂层,记为PDA组;在聚多巴胺涂层表面加载1,2,4 g/L的红景天苷,依次记为Sal-1组、Sal-2组、Sal-4组,利用扫描电镜及X射线能谱仪分析各组涂层的微观形貌、表面元素含量及分布;通过CCK-8及荧光染色实验评估各组涂层表面的细胞增殖活性,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色实验观察各组涂层的促成骨分化及矿化能力;利用计算机分子对接技术预测红景天苷分子的潜在促成骨靶点.结果 与结论:①扫描电镜显示,5组试件表面为多孔微米形貌结构,平均孔径相似;X射线能谱仪分析显示,通过聚多巴胺载体可将红景天苷加载到微弧氧化涂层表面;②CCK-8实验显示,Sal-2组、Sal-4组培养第3,5天的MC3T3-E1细胞存活率高于MAO组(P<0.05);荧光染色实验显示,5组试件表面MC3T3-E1间形态差异较明显,与MAO组相比,Sal-2组、Sal-4组细胞形态更好、铺展面积大,与相邻细胞连接较好;③Sal-2组、Sal-4组培养第4,7天的的碱性磷酸酶活性高于MAO组(P<0.05);培养21 d时的茜素红染色显示,各组均有一定程度的钙结节出现,其中Sal-2组、Sal-4组的钙结节数量更加明显;④计算机分子对接结果表明,细胞外调节蛋白激酶2、c-Jun氨基末端激酶3、雌激素受体β、孕激素受体可能是红景天苷发挥促成骨作用时活性较强的靶点;⑤结果表明,通过聚多巴胺将红景天苷负载到钛微弧氧化涂层表面,适当加载量的红景天苷较好地改善了微弧氧化涂层的促成骨活性.

摘要： 背景:微弧氧化技术目前已被较多用于提高钛植入体骨整合性的研究中,在钛表面构建出多种含不同活性元素的多孔涂层。近年来研究发现,红景天苷具有较好的促成骨活性。聚多巴胺作为材料表面优良的黏合剂和二次吸附的载体具有较好负载活性分子的特性。目的:为进一步提高钛表面微弧氧化涂层的促成骨能力,在多孔形貌表面构建骨整合性优良的复合涂层。方法:在纯钛表面制作微弧氧化涂层,记为MAO组;进一步在微弧氧化涂层表面制作聚多巴胺涂层,记为PDA组;在聚多巴胺涂层表面加载1,2,4 g/L的红景天苷,依次记为Sal-1组、Sal-2组、Sal-4组,利用扫描电镜及X射线能谱仪分析各组涂层的微观形貌、表面元素含量及分布;通过CCK-8及荧光染色实验评估各组涂层表面的细胞增殖活性,通过碱性磷酸酶染色、茜素红染色实验观察各组涂层的促成骨分化及矿化能力;利用计算机分子对接技术预测红景天苷分子的潜在促成骨靶点。结果与结论:(1)扫描电镜显示,5组试件表面为多孔微米形貌结构,平均孔径相似;X射线能谱仪分析显示,通过聚多巴胺载体可将红景天苷加载到微弧氧化涂层表面;(2)CCK-8实验显示,Sal-2组、Sal-4组培养第3,5天的MC3T3-E1细胞存活率高于MAO组(P<0.05);荧光染色实验显示,5组试件表面MC3T3-E1间形态差异较明显,与MAO组相比,Sal-2组、Sal-4组细胞形态更好、铺展面积大,与相邻细胞连接较好;(3)Sal-2组、Sal-4组培养第4,7天的的碱性磷酸酶活性高于MAO组(P<0.05);培养21 d时的茜素红染色显示,各组均有一定程度的钙结节出现,其中Sal-2组、Sal-4组的钙结节数量更加明显;(4)计算机分子对接结果表明,细胞外调节蛋白激酶2、c-Jun氨基末端激酶3、雌激素受体β、孕激素受体可能是红景天苷发挥促成骨作用时活性较强的靶点;(5)结果表明,通过聚多巴胺将红景天苷负载到钛微弧氧化涂层表面,适当加载量的红景天苷较好地改善了微弧氧化涂层的促成骨活性。

摘要： 以7A52铝合金为对象,进行微弧氧化陶瓷层制备工艺优化及耐腐蚀性能研究。利用响应曲面法设计微弧氧化试验,在硅酸盐电解液体系下,研究电压、频率、石墨烯添加剂浓度对微弧氧化陶瓷层的厚度和孔隙率的影响,采用Quadratic模型进行数据拟合,Criteria进行预测分析,并对预测参数及响应值进行试验验证。经响应曲面分析,当预测电压为465.52 V,频率为102.66 Hz,石墨烯浓度为0.38 g/L时,获得最佳孔隙率为9.99261%,最佳陶瓷层厚度为15.4277μm。以该参数进行试验,实测孔隙率为9.6%,厚度为12.76μm,该参数下制备的微弧氧化陶瓷层经电化学测试,腐蚀电位明显增大,腐蚀电流降低,具有较好的耐腐蚀性能。

摘要： 微弧氧化是一种在阀金属表面形成氧化物陶瓷膜层,进而提高阀金属耐磨耐蚀性能的表面处理技术。然而,传统微弧氧化膜层不具有自润滑性能,其粗糙多孔的表面微观结构常使该膜层呈现较高的摩擦系数,这极大限制了微弧氧化技术在摩擦学领域的应用。为此,将微弧氧化膜层与具有自润滑性能的材料相复合,获得自润滑微弧氧化复合膜层的技术近年来得到了广泛关注。本文综述了自润滑微弧氧化复合膜层制备技术的最新研究进展,分析了膜层制备过程中的主要影响因素;基于复合膜层的微观形貌及摩擦学性能,探讨了各项制备技术的优势和不足;指出了自润滑微弧氧化复合膜层的技术难点。最后,简述了自润滑微弧氧化复合膜层在工业领域的实际应用,并展望了其未来发展方向。

摘要： 为合理改善TA2纯钛耐磨性与装饰性,延长TA2纯钛使用寿命并拓展其使用领域,以磷酸三钠(Na_(3)PO_(4))、氢氧化钠(NaOH)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、硫酸镍(NiSO_(4))、钨酸钠(Na_(2)WO_(4))为主要电解液原料,在TA2纯钛表面制备了绿色微弧氧化膜,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、材料表面综合性能测试仪、显微硬度仪和三维光学轮廓仪等分析测试了微弧氧化膜的结构与组成,探究了电解液温度对TA2纯钛表面绿色微弧氧化陶瓷膜耐磨性的影响。结果表明:随着电解液温度的升高,膜层表面缺陷减少,锐钛矿和金红石相TiO_(2)含量增多,膜层、粗糙度及硬度先减小后增大,膜层耐磨性先增大后减小。当电解液温度为70°C时,膜层厚度为10.55μm,粗糙度为817.76 nm,硬度达到553HV,耐磨性达到最佳,磨损体积相较于TA2降低68.75%,磨损机理为黏着磨损。

摘要： 为进一步探索微弧氧化反应过程中微弧氧化陶瓷层表面形貌、孔隙率等基本特征的受控机制,创新地提出向微弧氧化电解液中引入磁性粒子,即镀镍石墨磁性纳米粒子,探索磁性添加剂粒子对微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能的影响。从膜层表面形貌、横截面形貌、孔隙率、平均孔径、厚度、表面粗糙度、反应能耗及物相组成等方面对微弧氧化反应过程进行了分析,并利用往复式摩擦磨损试验机分析膜层的耐磨性能。结果表明:镀镍石墨磁性纳米粒子通过在电解液磁场中形成的浓度梯度和改善电极表面电解液的导电性,对微弧氧化反应过程产生了较大影响,显著改变了陶瓷层的表面形貌、孔隙率等基本特征,使单位膜层厚度能耗明显下降。综合磨损表面微观形貌和磨损量的分析,发现添加0.8 g/L镀镍石墨磁性粒子制备的陶瓷层具有较好的耐磨性能,且摩擦因数稳定在较低的水平。

摘要： 本文在微小极间距条件下对7075铝合金进行了微弧氧化实验。比较了正向电压、占空比和脉冲频率等电参数对铝合金微弧氧化膜层粗糙度的影响。通过正交试验,总结出单一电参数水平因素下膜层粗糙度的变化规律,正向电压的增大,反向占空比减小,脉冲频率减小,都会促使膜层粗糙度增大。通过相对极差分析发现,反向占空比对微弧氧化膜粗糙度影响程度最大,其次是极间正向电压,脉冲频率影响最小。针对7075铝合金微弧氧化处理造成的粗糙度增大的问题,应重点考虑增大电源的反向占空比。

摘要： 微弧氧化涂层是一种在碱性电解质溶液中,依靠金属-电解质界面发生的等离子体放电为驱动力,在各种阀金属(例如Mg、Al、Ti、Zr)表面原位形成粘附性能高的电化学涂层。在涂层的形成过程中,金属的表面特性会因等离子放电时产生的电化学反应而显著改变,从而在金属表面形成粘附性强的高硬度涂层。本文从介电击穿时的瞬态放电行为、气体逸出、阴极放电、柔性等离子放电四个方面综述MAO涂层的放电机理。

摘要： 在含有不同浓度氧化钕(Nd_(2)O_(3))微粒的电解液中,利用微弧氧化技术在2A12铝合金表面制备膜层。研究不同浓度的Nd_(2)O_(3)微粒对微弧氧化膜层硬度、厚度以及膜基结合力的影响,为通过微弧氧化在2A12铝合金表面制备性能良好的膜层提供理论依据。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析了膜层截面形貌和膜层的相组成,采用TT-230涡流测厚仪、HVS-1000数字维氏硬度仪和MFT-4000型多功能材料表面性能试验机分别对膜层厚度、硬度和膜基结合力进行测试。结果表明:膜层主要由α-Al;O;、γ-Al;O;和SiO;相组成;随着Nd_(2)O_(3)微粒浓度的增加,膜层硬度、厚度和膜基结合力均呈现出先增加后减小的趋势,并且在Nd_(2)O_(3)微粒浓度为0.3 g/L时,膜层的显微硬度、厚度和膜基结合力分别达到最大值576.38HV、8.17μm和16.7 N。综上,添加Nd_(2)O_(3)是1种增强2A12铝合金微弧氧化膜层性能的有效方法且添加的最优浓度为0.3 g/L。

摘要： 采用化学转化与微弧氧化相结合的新方法在AZ91D镁合金表面制备了深色复合陶瓷膜,利用L16(45)正交试验优化出化学转化处理液最佳工艺条件.采用SEM和XRD检测陶瓷膜的表面形貌、成分、结构,电化学测试和浸泡实验检测其耐蚀性.结果表明:通过化学转化预处理的方法将Zn元素引入到微弧氧化陶瓷膜中,复合陶瓷膜主要成分为ZnO、ZnO2和Mg3(PO4)2,表面光滑、致密、颜色均匀.72小时盐水浸泡实验和电化学测试分析表明陶瓷膜的耐蚀性得到明显提高.通过添加甘油可以使微弧氧化反应更加稳定,使陶瓷膜层放电孔径变小,进一步增加了膜层的致密性和提高膜层的抗腐蚀能力.

摘要： 本文在分析微弧氧化工艺要求的基础上,提出一种以模糊控制取代PID调节控制作为微弧氧化设备控制方式的新方法.文中介绍了微弧氧化设备的组成,阐述了微弧氧化过程放电特性,建立了相对应的模糊控制器,提出了手动控制与自动控制相配合的加压方式,最后阐述了微弧氧化的控制过程,形成完整的、可操作的控制系统.

摘要： 镁基生物医学材料在生理环境中降解太快,针对如何控制纯镁的降解速率,并使其具有抗菌消炎、促进骨的早期修复,提高其生物活性的问题,本课题采用超声微弧氧化方法(简称UMAO)、电泳沉积、自组装等复合处理的新方法,即利用超声微弧氧化技术对镁合金涂层的组织结构和性能进行调控后,通过电泳沉积技术制备壳聚糖(CS)过渡层,后自组装提纯中药淫羊藿和绿原酸,通过复合表面改性技术获得医用纯镁表面自组装提纯中药涂层,该新型自组装中药涂层的制备拟解决镁合金腐蚀过快的问题,并提高材料的抗菌性和生物活性,促进早期骨修复.

摘要： 钛具有良好的生物相容性,力学性能和耐腐蚀性能,使其在硬组织替代和修复方面得到广泛应用.但钛表面的生物活性差,易导致手术效果不好.因此表面改性是优化表面活性的有效手段,目前常用改性方法有微弧氧化,阳极氧化,溶胶-凝胶,碱液处理,水热处理等.

摘要： 对钛(Ti）及其合金进行微弧氧化(MAO）处理,可以提高其表面耐磨、耐蚀,以及生物性能.以碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、醋酸盐等作为电解液可以在Ti表面制备出具有火山坑形貌特征的多孔TiO2膜层.本论文使用三种四硼酸盐电解质在纯Ti表面制备出了一种新型的具有微纳米双重结构的TiO2膜层.

摘要： 利用电子束熔炼技术(EBM）制备形状可调、性能适宜的多孔钛合金可解决高模量导致的应力屏蔽.微弧氧化(MAO）处理后,表面形成微纳米孔和牢固的陶瓷涂层,可望改善金属支架耐磨性差,向肌体释放铝和钒金属离子等问题.本研究对比考察支架微弧表面改性前后的不同材料特性对体外细胞生物学行为的影响。

摘要： 本文从微弧氧化槽液配方、氧化工艺、电泳工艺等方面进行研究，生成的咖啡色大理石纹微弧氧化膜层能够进行电泳，生成理想的装饰性、耐腐蚀性、附磨性俱佳的彩色微弧氧化膜-电泳漆膜的复合膜，既满足了工件需要的膜层耐腐蚀性、耐磨性好的要求，也满足了膜层装饰性好、手感好的要求.

摘要： 利用微弧氧化技术,通过在电解液中加入石墨烯添加剂,在镁锂合金表面制备出一层含碳的微弧氧化陶瓷层.利用扫描电镜、原子力显微镜以及X射线衍射仪分析了陶瓷层的表面形貌、粗糙度以及物相组成,利用摩擦磨损试验仪对陶瓷层在室温下的摩擦学性能进行研究.其结果表明,加入石墨烯后制备出的含碳陶瓷层表面放电微孔分布均匀,且其微孔尺寸和陶瓷层表面粗糙度均明显降低.此外,含碳陶瓷层主要由Si02、Mg2Si04以及MgO物相组成,而石墨烯则以机械形式弥散分布于陶瓷层中并起到减摩作用.当石墨烯含量为10mL/L时,陶瓷层表面显微硬度为1317.6HV0.1kg,其摩擦系数仅为0.09,表现出良好的摩擦学性能.

摘要： 使用微弧氧化技术,在恒压工作模式下,脉冲电压400 V,脉冲频率600 Hz,占空比15％,氧化时间10 min,电解液由CaSiO3,Na2SiO3·9H2O,EDTA-2Na和K2HPO4.3H2O组成,以不同浓度(0.0835～0.15 mol/L)的CaSiO3及不同浓度(0～ 0.06 mol/L)的Na2SiO3·9H2O.在3D打印基体钛片表面制备生物活性涂层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、涡流膜厚仪、Image-Pro Plus 6.0、轮廓仪、划痕仪等对涂层进行结构、性能及微观形貌表征,研究CaSiO3和Na2SiO·9H2O浓度对涂层的影响.结果 表明:随着CaSiOs浓度的增加,涂层厚度、粗糙度、微孔孔径及孔隙率、涂层钙磷元素比逐渐增大,耐腐蚀性能及膜基结合力变差;随着Na2SiO3· 9H2O浓度的增加,涂层孔隙率及孔径先增大后减小,涂层厚度、粗糙度、涂层钙磷元素比逐渐增大,膜基结合效果和耐腐蚀性先变差后变好.当CaSiO3和Na2SiO3.9H2O的浓度分别为0.15 mol/L和0.015 mol/L时,涂层的性能最佳.

摘要： 为了解决植入物植入后面临的两大问题:骨结合不足和细菌感染,在纯钛表面采用微弧氧化方法制备出微米级多孔二氧化钛涂层,并用水热反应在此涂层上引入纳米结构,通过热处理降低了涂层中Zn2+的释放速率,从而使涂层兼具了促进成骨和抗菌的能力.成骨过程不仅仅涉及骨骼系统,免疫系统也会对成骨过程产生影响.仅仅考虑骨相关细胞与材料的作用可能会导致体外实验与临床应用的差异.

摘要： 本发明公开了一种硅烷偶联剂抑弧的微弧氧化电解质溶液及微弧氧化膜制备方法，电解质溶液包括基础溶液和硅烷偶联剂；基础溶液由无机盐、氟化物和氢氧化物中的一种、两种或三种构成，基础溶液为碱性；硅烷偶联剂水解后呈中性或碱性，通式为R

摘要： 本发明属于镁合金材料的表面处理技术领域，公开了一种用于微弧氧化黑色陶瓷膜的电解液及其制备方法和微弧氧化方法。本发明提供了一种在镁合金表面获得黑色形貌的工艺技术方法，通过配制最适配比的第一着色液和第二着色液合成的电解液，设定关键技术参数并采用先恒压后恒流的两步微弧氧化方法在镁合金表面获得厚度约为15～30μm的黑色陶瓷膜。本发明工艺重复性好，电解液稳定性好，可循环使用，获得的黑色陶瓷膜色泽均匀，具有良好的耐蚀和耐磨性能，进一步拓宽了镁合金在电子产品的应用范围。

摘要： 本申请公开了一种微弧氧化液、微弧氧化方法及铝合金材料，微弧氧化液是有机弱酸为主，不含无机酸，相比碱性氧化液，微弧氧化过程中对氧化膜的溶解度小，氧化形成的陶瓷氧化膜孔隙为纳米级别，孔隙率高，可以吸附有机染料，能够进行染色封孔处理，从而获得丰富的颜色。且在氧化过程有烧结作用形成的结晶Al2O3氧化膜硬度高，具备高的耐磨性能，可以进行氧化后抛光，使得产品表面达到高亮陶瓷效果。

摘要： 本发明提供一种微弧氧化电解液和一种微弧氧化膜的制备方法。本发明提供的微弧氧化电解液包括水溶性硅酸盐、碱金属氢氧化物、纳米二氧化钛和水，所述微弧氧化电解液中水溶性硅酸盐的浓度为5～15g/L，碱金属氢氧化物的浓度为1～2g/L，纳米二氧化钛的浓度为2～6g/L。本发明以水溶性硅酸盐作为电解液的主要组成部分，使溶液导电，通过碱金属氢氧化物提供弱碱性环境，以纳米二氧化钛作为添加剂，在微弧氧化的过程中，纳米二氧化钛会进入氧化形成的孔洞中，提高氧化膜的致密性，有效改善了薄膜的表面形貌。实验结果表明，本发明提供的微弧氧化电解液制备的微弧氧化膜结构致密，孔洞明显减少，耐蚀性好。

摘要： 本发明公开了一种用于镁合金微弧氧化的前处理液及镁合金微弧氧化前处理方法和微弧氧化方法。本发明以0.03～0.1mol/L的硝酸钕水溶液对镁合金进行前处理，使镁合金表面生成氧化钕膜层，然后将带有氧化钕膜层的镁合金进行微弧氧化。本发明的镁合金微弧氧化方法获得的陶瓷膜层表面较光滑，Nd元素能以前处理的方式存在于膜层之中，且在膜层中分布均匀，有利于微弧氧化过程中生成致密的陶瓷膜层，减小孔隙率，提高膜层耐磨性。通过该陶瓷膜层可以显著提高镁合金的耐蚀性。

摘要： 本发明公开了一种硅烷偶联剂抑弧的微弧氧化电解质溶液及微弧氧化膜制备方法，电解质溶液包括基础溶液和硅烷偶联剂；基础溶液由无机盐、氟化物和氢氧化物中的一种、两种或三种构成，基础溶液为碱性；硅烷偶联剂水解后呈中性或碱性，通式为R

摘要： 二氧化硅溶胶浸渍微弧氧化法制备镁合金微弧氧化膜，本发明公开了一种在镁合金表面制备复合陶瓷膜的工艺，其核心配方在溶胶制备和电解液配方上。电解液配方为：配方1：硅酸钠20％，氟化钾10％，氢氧化钠％.，微弧氧化时间15~20分钟。配方2：硅酸钠6~15g/L，硼酸钠2~5g/L，氢氧化钾3~5g/L，氟化钾3~6g/L，微弧氧化时间15~20分钟。溶胶的制备配方：正硅酸乙酯(TEOS，SiO2含量≥28.0％)；无水乙醇；盐酸：去离子水。本发明的优点在于：工艺流程、电解液配方简单，制备的陶瓷膜层均匀、细致，与基体的结合力好，耐腐蚀耐、高温性能有了很大的提高。

摘要： 本申请公开一种镁合金微弧氧化方法及微弧氧化电解液，微弧氧化电解液组成为：氢氧化钠15‑75g/L、偏硅酸钠5‑40g/L、四硼酸钠10‑45g/L、酒石酸钠3‑8g/L、非离子表面活性剂0.5‑2g/L、微胶囊1‑10g/L；所述微胶囊为层层自组装微胶囊，所述微胶囊中缓蚀剂为2‑巯基苯并噻唑和8‑羟基喹啉的混合物。将镁合金预处理后作为阳极置于镁合金微弧氧化电解液中，以不锈钢为阴极，进行恒流微弧氧化，在镁合金表面形成微弧氧化涂层。本申请微弧氧化涂层含有层层自组装微胶囊，可进一步改善微弧氧化涂层局部破损的自修复问题。

摘要： 本发明公开了一种陶瓷合金膜层微弧氧化图案化工艺方法以及多种颜色的间色微弧氧化货件。上述工艺方法包括如下步骤：对待加工基材进行第一次微弧氧化处理，得到含有第一种颜色的氧化陶瓷合金膜层的微弧氧化样品；对氧化陶瓷合金膜层按照预设图案进行图案化处理，得到图案化样品；对图案化样品进行第二次微弧氧化处理，得到含有第二种颜色的合金图案化膜层的多色间色产品。上述工艺方法得到的产品颜色种类丰富，绚丽多彩，超硬，特征与众不同。例如在超轻金属如镁合金和镁锂合金基材上进行白色微弧氧化后，再做黑色微弧氧化，或，在超轻金属如镁合金和镁锂合金基材上进行黑色微弧氧化后，再做白色微弧氧化，增加了产品的视觉反差效果和惊艳程度。

摘要： 本实用新型公开一种铝合金微弧氧化处理用微弧氧化槽，包括箱体和加强筋，所述箱体的外壁位置处设置有加强筋，所述箱体的内壁在位于下方位置处设置有清理装置，清理装置设置有过滤网、固定柱和固定把手，过滤网、固定柱和固定把手的材质都与箱体相同，这样使得他们具有耐腐蚀性和抗酸碱性，固定柱的上下两端分别连接固定把手和过滤网，通过固定把手可将过滤网从箱体的内部拉出，当箱体在工作完成之后，由于箱体的内部安装有过滤网，工作人员只需通过固定把手将过滤网拉上来，对过滤网上的杂质进行冲洗清理即可，箱体的内部工作人员只需要进行清理和擦拭即可，这样在清理过程中，为工作人员节省很多步骤和时间。