第十五届全国表面工程大会

为了研究微弧氧化初期的宏观放电现象和微观涂层生长行为，以5A06铝合金为基体，采用恒流模式在不同浓度的(NaPO₃)₆电解液中制备出了微弧氧化涂层，期间记录了电压随时间的变化，并用高速光谱仪记录了铝、氢、氧、钠等原子的发射光谱信号。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪（EDS）以及掠入射x射线衍射（GIXRD）对涂层的微观形貌以及物相组成进行了表征。研究结果表明，利用U-t曲线及其对应的发射光谱曲线可以准确地描述等离子体放电行为，铝、氢和氧元素的存在可能是钝化膜介电击穿的标志；磷酸盐浓度的变化会显著影响放电现象：在低浓度的电解质中，电压迅速增加并达到击穿电压。在高浓度电解液中，电压不能及时达到击穿电压时，微弧氧化过程进入平台期，导致放电击穿迟滞现象的出现。在微弧氧化的初始阶段，阳极表面的电场强度受带负电荷的长链磷酸盐离子的吸附-解吸动力学的影响。而在微弧氧化后期，微弧氧化涂层逐渐覆盖样品表面，铝合金对活性离子的吸附能力逐渐减弱，带负电荷的长链磷酸盐离子对阳极表面的电场影响程度也逐渐减弱。

微弧氧化；铝合金；放电行为；成膜机理