不锈钢等离子体电解阴极氧化强化(3)
在1977年，Van[3]等人以铝（Al）为阳极，在阴阳两极施加电压，使其放电，得到了铝阳极表面放电时，阴阳两极电势的变化关系。可以看出在电解液中的电势变化非常的缓慢。在铝表面距离电解液大概0.5 mm时，电势变化的十分剧烈。发现在界面处产生了很大的电场强度，使得电极表面的绝缘物质被击穿，从而产生了等离子体放电。Yerkohhin等人认为，液相等离子体电解过程中，电极的表面被高压击穿的物质可以分为电极表面钝化膜和气化膜。当通过电压时，阳极将在电解液中产生绝缘的钝化膜，，当电压提高到一定的值时，绝缘的钝化膜会被击穿，然后产生了弧光放电。另一方面，金属作为的电极的表面会因为一些作用产生一定的气体。例如，在阳极上产生了O2，阴极上产生H2等其他的气体。当这些产生的气体在流体作用下进入到工件的表面，附着于表面，从而形成了气泡膜。当电压再继续提高的时候气泡膜会被击穿，在表面形成连续的气体等离子体。
后来随着技术上的发展，液相等离子体电解技术分为等离子体电解渗透和等离子体电解氧化，这是根据对材料处理上来分的。对于铝（Al）、镁(Mg)、钛(Ti)等及其合金元素运用的是液相等离子体氧化技术或者称其为微弧氧化技术[4-6]。这种技术是将传统的电解处理与常压下的等离子体处理技术形成等离子体电解技术，该技术优于传统的技术，这种技术的工作环境可以使在开放的大气环境中，不会对环境造成很大的影响，而且能耗低，处理的速度快，适合于工厂大批量的生产。
1.2.1 液相等离子体电解渗透技术
液相等离子体电解渗透技术(plasma electrolytic saturation,PES)是现在运用较广的一种渗透技术。PES技术[7]是在当阴阳两极的电压超过某一个临界值时，工件表面所形成的气膜或者气泡被击穿时，产生放电效应形成了等离子体。当电解液含有一些元素如碳、氮、硼等就会因放电变成活性粒子，然后在放电产生的电场以及流体运动产生的挤压下，向工件表面轰击，逐步向工件内部移动，从而产生了渗层。
液相等离子体电解渗透阳极等离子体电解渗透和阴极电解渗透技术[8]。主要是电解渗氮，渗硼、渗碳、碳氮共渗、氮碳共渗等渗透应用。现在主要运用的是阴极渗透技术，而对于阳极渗透技术目前存在许多问题，这些问题导致阳极渗透运用的不是太普遍，现在也有很多科研组对阳极渗透进一步实验，阴极渗透技术用于渗氮、渗碳、碳氮共渗、渗硼等。
阴极渗透是以工件为阴极，石墨或不锈钢为阳极在特定的配置液中，通过调节电压来进行的。
该技术主要用于渗碳，渗硼，渗氮，碳氮共渗等，电解液中含有的元素会影响渗层的种类。
1.2.2 液相等离子体电解氧化技术
液相等离子体电解氧化技术（Plasma electrolytic oxidation，PEO）又称微弧氧化技术， 是一种能够对镁（Mg）、铝（Al）、钛(Ti）及其合金元素等轻金属表面氧化，产生了陶瓷膜[9]。PEO技术[10]是将工件放在特定的配置液中，当做一个反应电极，再用一件金属最为对应的另一个电极。在阴阳两极施加电压，将普通的阳极氧化作用Faraday区域移到高压放电区域，此时也可以看到产生的弧光，该反应是在热化学、电化学和等离子体化学的共同作用下生成了陶瓷膜层[11]。PEO可以克服硬质阳极氧化的缺陷，对膜层的综合性能有很大的提升，是处理后的工件具有原始工件所不具有的结构和特性。
PEO技术是以阳极氧化为基础并经过多年的研究发展起来的，但是PEO技术与阳极氧化在氧化机理，氧化工艺以及产生的氧化膜层的性能上有很多的不同。
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