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微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術(shù)是通過電解液與相應(yīng)電參數(shù)的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產(chǎn)生的瞬時高溫高壓作用，原位生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。 微弧氧化工藝克服了硬質(zhì)陽極氧化的缺陷，極大地提高了膜層的綜合性能。微弧氧化膜層與基體結(jié)合牢固，結(jié)構(gòu)致密，韌性高，具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫沖擊和電絕緣等特性。該技術(shù)具有操作簡單和易于實現(xiàn)膜層功能調(diào)節(jié)的特點，而且工藝不復(fù)雜，無廢水廢氣排放，不造成環(huán)境污染，是一項全新的綠色環(huán)保型材料表面處

一、 項目簡介     將鋁合金作為陽極置于電解液中，施加電壓對其進行微弧氧化，通電后合金表面通過微等離子體放電，在非法拉第區(qū)進行復(fù)雜的熱化學(xué)、等離子化學(xué)和電化學(xué)過程，原位生成一層很薄的均勻絕緣氧化陶瓷層。該技術(shù)工藝簡單、處理效率高、成本低、無污染，獲得的陶瓷膜層具有很高的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的特點。對微弧氧化的工藝參數(shù)進行調(diào)整，可以獲得性能優(yōu)良的耐海水腐蝕陶瓷膜，其耐海水腐蝕性能是純鋁的4倍。微弧氧化陶瓷膜耐海水腐蝕性能大大提高，對其在海水中的腐蝕機理進行分析，主要影響因素為陶瓷膜的厚度和陶瓷膜在生產(chǎn)過程中生的裂紋和孔洞，因此需要對其進行電沉積封孔，彌補這些缺陷。電沉積封孔后，陶瓷膜孔隙率大大降低，膜厚增加，復(fù)合涂層的耐腐蝕性能進一步提高，是微弧氧化陶瓷膜的2倍，是純鋁的8倍。     當(dāng)前我國正在積極的發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)，耐海水腐蝕結(jié)構(gòu)材料將會獲得越來越多的應(yīng)用，因此耐海水腐蝕復(fù)合涂層可以大大的提高材料的壽命，從節(jié)能和環(huán)保兩個方面，可以獲得很好的經(jīng)濟效益和社會效益。二、 項目技術(shù)成熟程度     微弧氧化復(fù)合涂層技術(shù)在實驗室條件下，生產(chǎn)的可重復(fù)性和穩(wěn)定性非常好，在實驗室條件下，可以獲得100cm2的復(fù)合涂層，其耐腐蝕性能穩(wěn)定，是純鋁材料的8倍。三、 技術(shù)指標(biāo)     微弧氧化陶瓷膜厚度20-40μm，電沉積膜層厚度15μm，耐海水腐蝕性能是海水的8倍；四、 市場前景     船舶、海上石油平臺、海水養(yǎng)殖、海水制鹽等產(chǎn)業(yè)中需要大量的結(jié)構(gòu)材料，通過微弧氧化和電沉積復(fù)合技術(shù)，在金屬表面生成一種復(fù)合涂層，其耐腐蝕性能是鋁金屬的8倍，從節(jié)能和環(huán)保兩個方面，都具有很重要的意義。五、 規(guī)模與投資需求     投資規(guī)模1000 萬元，其中廠房3000平米，電力2500千瓦。     主要設(shè)備有大功率微弧氧化電源，清洗池、氧化池、恒溫冷卻設(shè)備、天車，機加工等設(shè)備。六、 生產(chǎn)設(shè)備微弧氧化生產(chǎn)線。七、 效益分析按每年生產(chǎn)30萬平米計算，產(chǎn)值3000萬元，可獲利約1000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式項目負責(zé)人：曹曉明，電話：13902060727，聯(lián)系人：李世杰，電話：60208474  郵箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果圖片圖1 封孔前后試樣浸泡海水45天后的腐蝕對比圖a. 微弧氧化試樣浸泡海水前；    b. 微弧氧化試樣海水腐蝕后；c. 微弧氧化+封閉處理試樣浸泡海水前；　d. 微弧氧化+封閉處理試樣海水腐蝕后圖2 不同試樣在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaCl溶液中的動電位極化曲線

微弧復(fù)合處理（MCC）技術(shù)將不需前處理的微弧氧化與靜態(tài)防護性能優(yōu)異的有機物涂裝技術(shù)相結(jié)合，在鋁、鎂合金表面制備具有高性能、多用途的陶瓷有機復(fù)合涂層，性能明顯優(yōu)于單一微弧氧化或傳統(tǒng)涂裝工藝。圍繞該技術(shù)，項目團隊近年來主持國家自然科學(xué)基金、國家攻關(guān)、“863”技術(shù)及國際合作重點項目二十余項。

微弧復(fù)合處理技術(shù)原理：微弧氧化陶瓷層的多孔結(jié)構(gòu), 易與多種材料結(jié)合形成復(fù)合膜層，提供多元化的功能，展現(xiàn)出陶瓷層作為“過渡處理層”的優(yōu)越性。微弧復(fù)合處理工藝優(yōu)點（以微弧電泳為例）：微弧-電泳工藝相對于傳統(tǒng)電泳工藝處理工序減少了6道，縮短處理周期，并避免大量廢水的排放。主要指標(biāo)：復(fù)合膜層附著力好、耐蝕性優(yōu)異、滿足產(chǎn)品顏色需求等。應(yīng)用狀況：研究團隊目前有涉及材料學(xué)、自動控制和電力電子專業(yè)的研究人員組建了專門的研究基地，已完成微弧氧化設(shè)備與

天然氣凈化、石油煉制、煤化工、制革、制藥、造紙、合成化學(xué)纖維、橡 膠再生及污泥處理處置過程中，產(chǎn)生的含硫化氫氣體（H2S），造成了很大二 次污染，嚴(yán)重影響周邊大氣環(huán)境。石油和天然氣鉆井操作產(chǎn)生的大量采出水以 及生活生產(chǎn)廢水中，往往含有大量的溶解性硫化氫，考慮到硫化氫的毒性，這 些含硫化氫液體的處理受到越來越多的重視。硫化氫是無色氣體，低濃度的硫 化氫具有強烈的臭雞蛋惡臭氣味，它們不僅直接危害人體健康，對動物的生長 極其不利，而且在有氧和濕熱的條件下，嚴(yán)重腐蝕設(shè)備、管道和儀表等，并且 可加速非金屬材料的老化；因此，去除廢水、廢氣中硫化氫的相關(guān)研究備受關(guān) 104 注。 本項目采用一種低維護需求，低運行成本，無二次污染的生物硫化物脫除 技術(shù)，從氣相和液相兩個層面上同時去除硫化物。氧化還原電位（ORP）被用 作控制參數(shù)以精確地調(diào)節(jié)空氣注入到硫化物氧化單元（SOU）。微曝氣技術(shù)僅 僅提供了足夠的氧氣去部分氧化硫化物而不產(chǎn)生甲烷。SOU 中的配備底部有分 散器，可以增加含硫化物沼氣的分散性和注入空氣的均勻性。該 SOU 可以作為 一個獨立的單位或與厭氧消化器聯(lián)合使用，可同時從沼氣及污水去除硫化物。

 微弧離子鍍（Micro-arc Ion Plating，MAIP）技術(shù)有機融合了多弧離子鍍和磁控濺射離子鍍的優(yōu)點，主要面向于精密制造領(lǐng)域的高端薄膜制備。微弧離子鍍工藝因具有離化率高、繞鍍性好、均勻性好、基片溫升低等特點，是各種精密制品理想的表面改性工藝；以此技術(shù)開發(fā)的納米氮化物系列超高硬度鍍層、碳基非晶自潤滑鍍層、硫化鉬基低摩擦系數(shù)鍍層等在機械行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

微弧離子鍍（Micro-arc Ion Plating，MAIP）技術(shù)有機融合了多弧離子鍍和磁控濺射離子鍍的優(yōu)點，主要面向于精密制造領(lǐng)域的高端薄膜制備。

開發(fā)的微弧電泳復(fù)合處理裝置由微弧氧化電源和微弧電泳處理線組成，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，效果顯著，使用的電解液環(huán)保無污染，電量消耗低，是在計算機控制下能夠自動調(diào)節(jié)的表面處理設(shè)備。在國內(nèi)外，此技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品屬于首創(chuàng)，具有很高的技術(shù)含量及先進性。 創(chuàng) 新 點 1、微弧/電泳工藝的運用，使其兩種工藝的優(yōu)勢互補，開發(fā)的微弧電泳復(fù)合膜層的綜合使用性能

生物醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)是現(xiàn)代生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要手段和實 驗工具，以生物電極和傳感技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ)，將自動化、電子、計算 機、機械、光學(xué)等多種學(xué)科、多種技術(shù)融合為一體并綜合運用于生物 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是檢測技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的具體應(yīng)用。生物醫(yī)學(xué)檢測技 術(shù)運用工程的方法去測量生物體的形態(tài)、生理機能及其他狀態(tài)變化的 生理參數(shù)，如血壓、體溫、呼吸、心音、血流量和生理電等，其在臨 床應(yīng)用、運動醫(yī)學(xué)、生理醫(yī)學(xué)研究等諸多領(lǐng)域中起著十分重要

微弧復(fù)合處理（Micro-arc Composite Ceramic，MCC）技術(shù)將不需前處理的微弧氧化與靜態(tài)防護性能優(yōu)異的有機物涂裝技術(shù)相結(jié)合，在鋁、鎂合金表面制備具有高性能、多用途的陶瓷有機復(fù)合涂層，性能明顯優(yōu)于單一微弧氧化或傳統(tǒng)涂裝工藝。研究團隊近年來承擔(dān)了科技部“十五”科技攻關(guān)計劃項目、國家科技攻關(guān)計劃引導(dǎo)項目、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目、科技部“十一五”科技支撐計劃項目及科技部國際合作計劃等項目。微弧復(fù)合處理工藝簡單、環(huán)保、無排放，處理效率高，涂層綜合性能優(yōu)異，以及對材料的適應(yīng)性強（復(fù)雜構(gòu)件或深孔管件）等優(yōu)點，開發(fā)的設(shè)備運行穩(wěn)定，已成為業(yè)界認可的鋁、鎂合金“環(huán)保型”表面處理技術(shù)，由在機械、汽車、國防、電子、航天、航空及建筑等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用前景。