正航為您解析等離子電解基本原理

等離子體電解的基本原理是：在工件電極與工作電極之間施加外電壓，當(dāng)兩極之間的電勢(shì)差達(dá)到一定程度時(shí)，工件電極與液界面處的電勢(shì)突變產(chǎn)生的高電場(chǎng)強(qiáng)度可以擊穿界面處的鈍化膜、氣體等電介質(zhì)，使得電極表面局部產(chǎn)生瞬間高溫并發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，從而在電極表面制備具有特定性能的改性層或沉積層。

與電解有關(guān)等離子體放電現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)較早，但直到20世紀(jì)60年代，才由McNiell和Gruss等人正式利用等離子體電解的火花放電在含鈮的溶液中對(duì)鎘陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)了表面的鈮酸鎘(Cadmium niobate)沉積，并對(duì)鎢酸鹽和硅酸鹽溶液中的放電現(xiàn)象進(jìn)行了研究。除此之外，更多的關(guān)于等離子體電解的研究集中在對(duì)鋁的陽(yáng)極化處理方面，有代表性的工作是由Markov和他的同事們展開(kāi)的，他們?cè)?0世紀(jì)70年代期間對(duì)鋁陽(yáng)極的弧放電行為進(jìn)行了深入的探索。此后人們根據(jù)溶液中材料表面的放電現(xiàn)象將等離子體電解技術(shù)稱為“等離子體電解氧化”(PlasmaElectrolyticoxidation)。

從20世紀(jì)80年代起，人們?cè)敿?xì)地研究了不同金屬表面的等離子體電解行為，比如前蘇聯(lián)的Snezhko，Markov Fyedorov，Gordienko等，德國(guó)的Kurze等。Kurze還較早把等離子體電解技術(shù)大規(guī)模的推廣于工業(yè)應(yīng)用。我國(guó)對(duì)等離子體電解的研究始于20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)研究人員在引進(jìn)和吸收俄羅斯技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的探索性研究。類似于這些發(fā)展的液態(tài)電介質(zhì)中表面放電的熱效應(yīng)由Lazarenko和他的合作者發(fā)現(xiàn)，并且被用于金屬熱處理的目的，稱為電解等離子體加熱。進(jìn)一步發(fā)展是Duradzhy等研究了等離子體電解加熱期間的熱擴(kuò)散效應(yīng)。在該過(guò)程中還注意到了電介質(zhì)元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入電極表面的現(xiàn)象。20世紀(jì)80年代期間，這些效應(yīng)被用來(lái)發(fā)展一套對(duì)具有各種合金元素的塊體材料表面滲透。

為了充分發(fā)揮這些等離子電解工藝在更寬范圍的表面工程應(yīng)用潛力，進(jìn)一步發(fā)展需要更好地理解在電解期間發(fā)生在電極上的一些等離子體現(xiàn)象的物理化學(xué)背景。Nie等人把上述具有共同原理的等離子體電解工藝，即等離子體電解氧化(PEO)和等離子體電解滲透(PES)統(tǒng)稱為PlasmaElectrolytic Deposition(PED)，即等離子體電解沉積。http://66091.cn