15SiC_(P)/2009铝基复合材料表面微弧放电过程的光谱探测及氧化膜生长机理OA

在硅酸盐电解液中对15SiC_(P)/2009铝基复合材料进行微弧氧化表面处理,利用光纤光谱仪采集不同电压下微弧放电过程的发射光谱(OES),并评估微弧放电等离子体特征参数随氧化时间的变化规律。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、辉光放电谱仪(GDOES)和X射线衍射(XRD)方法分析膜层的形貌、成分和相组成,提出氧化膜生长演变模型。复合材料基体的Al、Cu、Si、C和电解液的H、O、Na、Si等元素都参与微弧放电过程。微弧放电区等离子体温度范围为5000~10000 K,电子密度范围为4.0×10^(21)~1.0×10^(22)m^(-3),达到局部热平衡状态。随电压升高,放电火花增强,电子温度和电子密度有所增加。SiC增强颗粒阻碍了氧化膜的生长,但是放电区的瞬间高温使得增强体逐渐被氧化、尺寸不断减小,同时也促进微弧氧化膜中γ-Al_(2)O_(3)、α-Al_(2)O_(3)和莫来石相的形成。