|
ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА
Эффекты, возникающие на поверхности раздела твердого и жидкого
электродов изучаются на протяжении длительного времени и им найдено
множество практических применений. Например микро-дуговое оксидирование
таких металлов, как алюминий, магний, ниобий, тантал, титан и ряда
других; плазмо-химические реакции синтеза, ряд термических и химико-термических
процессов. Явление полирования и микро-выравнивания поверхности
имеет место, когда обрабатываемое изделие является положительным
электродом (анодом). Под воздействием высокого напряжение происходит
вскипание электролита у поверхности анода и образуется тонкая парогазовая
оболочка, состоящая из паров воды, акватированных OH- и H+ ионов
и ионов, входящих в состав электролита. Электрический ток, проходя
через парогазовую область, влечет возникновение плазменных процессов,
характерных для газового разряда, как то, испускание света и "белого
шума" в радиочастотной области. Под воздействием микроразрядов и
активных ионов происходит управляемая модификация поверхности обрабатываемого
изделия.
|
рис.1
|
На рисунке 1. схематическое изображение электролитической ячейки
1- погруженный в электролит твердый электрод2-электролит, в качестве
жидкого электрода3-собственно ячейка4-Источник питания
|
рис.2
|
На рисунке 2. схематическое изображение первоначальной стадии
возникновения парогазовой оболочки.1-погруженный в электролит твердый
электрод 2-электролит, в качестве жидкого электрода 5- пузырьки
кислорода, образующиеся у поверхности в результате классического
электролиза воды.
|
рис.3
|
На рисунке 3. схематическое изображение второй стадии образования
парогазовой оболочки1-погруженный в электролит твердый электрод2-электролит,
в качестве жидкого электрода 5-пузырьки кислорода и водяного пара.
В результате интенсивного выделения кислорода площадь соприкосновения
электрода с электролитом уменьшается, как следствие увеличивается
сопротивление в местах контакта жидкости с электродом и находящийся
у поверхности электролит вскипает. По окончании этой стадии поверхности
электрода и электролита не соприкасаются.
|
рис.4
|
На рисунке 4. схематическое изображение последней стадии образования
парогазовой оболочки1-погруженный в электролит твердый электрод
2-электролит, в качестве жидкого электрода 5-разряды в парогазовой
оболочке. Поскольку поверхность электролита на границе раздела фаз
сильно турбулезирована, приблизительно 10E27 молекул и ионов в секунду/метр
квадратный пересекает ее в обе стороны. Под воздействием разности
потенциалов происходит пробой оболочки и возникает плазма газового
разряда.
|
рис.5
|
На рисунке 5. схематическое пояснение селективного воздействия
на микро-неровности поверхности анода.Наиболее интенсивному эрозионному
воздействию микро-разрядов и активной газовой среды оболочки, как
правило, подвергаются микро-возвышенности поверхности, в то время
как микро-углубления поверхности доступны в меньшей мере. Поверхность
в микро-углублениях частично пассивирована. В процессе обработки
так же наиболее интенсивно подвергаются воздействию острые кромки
и неметаллические включение. Это и ведет к улучшению класса шероховатости
поверхности. Появлению зеркального блеска поверхности способствует
такой состав электролита, при котором скорость образования и растворения
тончайшей пленки оксидов на поверхности равны. Это достигается поддержанием
необходимого уровня pH раствора и его состава
|
|
|
|