在微弧氧化中对电极间放电电场的辅助阴极的模拟和优化
Pengxiang Lv1, Xiaozhou Zhang1, Lei Chen2
1School of Mechanical Engineering, Dalian University, Dalian 116000, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 29, 2023
概括
在微弧氧化 (MAO) 中优化辅助阴极形状可以显著提高合金上的氧化膜厚度和均性. 一个新型模型在圆柱形工件上提高了MAO薄膜层优化率17.77%.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 微弧氧化 (MAO) 的边缘效应会影响氧化膜的质量.
- 当前的研究往往忽略了辅助阴极形态在解决边缘效应.
- 有限元分析 (FEA) 已被用于模拟,但不是用于正极优化.
研究的目的:
- 在MAO期间分析2A12合金上的氧化膜生长.
- 使用FEA模拟电极间放电电场.
- 优化辅助阴极设计以减轻MAO边缘效应并改善薄膜特性.
主要方法:
- 2A12 合金的微弧氧化.
- 用于电场模拟的有限元分析 (FEA).
- 辅助阴极几何学的系统变化 (形状,大小,距离,圆比).
主要成果:
- 圆柱形辅助阴极增加了薄膜厚度,但延长了边缘效应区域.
- 减少辅助阴极-工件距离可以提高薄膜厚度.
- 较短的辅助阴极减少薄膜厚度和边缘效应面积.
- 增加的异常圆比提高了片的均性.
- 一种新的辅助阴极模型实现了17.77%的优化率.
结论:
- 辅助阴极设计对于控制MAO边缘效应至关重要.
- 提出的新型辅助阴极模型有效地提高了氧化物膜的质量和均性.
- 这种优化策略为圆柱形组件上的MAO提供了显著的改进.


