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微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技術是通過電解液與相應電參數的組合，在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產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合牢固，結構致密，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。該技術具有操作簡單和易于實現膜層功能調節的特點，而且工藝不復雜，無廢水廢氣排放，不造成環境污染，是一項全新的綠色環保型材料表面處

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，在非法拉第區進行復雜的熱化學、等離子化學和電化學過程，原位生成一層很薄的均勻絕緣氧化陶瓷層。該技術工藝簡單、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進行調整，可以獲得性能優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。     當前我國正在積極的發展海洋產業，耐海水腐蝕結構材料將會獲得越來越多的應用，因此耐海水腐蝕復合涂層可以大大的提高材料的壽命，從節能和環保兩個方面，可以獲得很好的經濟效益和社會效益。二、 項目技術成熟程度     微弧氧化復合涂層技術在實驗室條件下，生產的可重復性和穩定性非常好，在實驗室條件下，可以獲得100cm2的復合涂層，其耐腐蝕性能穩定，是純鋁材料的8倍。三、 技術指標     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、海水養殖、海水制鹽等產業中需要大量的結構材料，通過微弧氧化和電沉積復合技術，在金屬表面生成一種復合涂層，其耐腐蝕性能是鋁金屬的8倍，從節能和環保兩個方面，都具有很重要的意義。五、 規模與投資需求     投資規模1000 萬元，其中廠房3000平米，電力2500千瓦。     主要設備有大功率微弧氧化電源，清洗池、氧化池、恒溫冷卻設備、天車，機加工等設備。六、 生產設備微弧氧化生產線。七、 效益分析按每年生產30萬平米計算，產值3000萬元，可獲利約1000萬。八、 合作方式面談。九、 項目具體聯系人及聯系方式項目負責人：曹曉明，電話：13902060727，聯系人：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 不同試樣在質量分數為5%NaCl溶液中的動電位極化曲線

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

微弧復合處理技術原理：微弧氧化陶瓷層的多孔結構, 易與多種材料結合形成復合膜層，提供多元化的功能，展現出陶瓷層作為“過渡處理層”的優越性。微弧復合處理工藝優點（以微弧電泳為例）：微弧-電泳工藝相對于傳統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：復合膜層附著力好、耐蝕性優異、滿足產品顏色需求等。應用狀況：研究團隊目前有涉及材料學、自動控制和電力電子專業的研究人員組建了專門的研究基地，已完成微弧氧化設備與

天然氣凈化、石油煉制、煤化工、制革、制藥、造紙、合成化學纖維、橡 膠再生及污泥處理處置過程中，產生的含硫化氫氣體（H2S），造成了很大二 次污染，嚴重影響周邊大氣環境。石油和天然氣鉆井操作產生的大量采出水以 及生活生產廢水中，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，嚴重腐蝕設備、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研究備受關 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，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 作控制參數以精確地調節空氣注入到硫化物氧化單元（SOU）。微曝氣技術僅 僅提供了足夠的氧氣去部分氧化硫化物而不產生甲烷。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）技術有機融合了多弧離子鍍和磁控濺射離子鍍的優點，主要面向于精密制造領域的高端薄膜制備。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；以此技術開發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鍍層等在機械行業得到了廣泛的應用。

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

開發的微弧電泳復合處理裝置由微弧氧化電源和微弧電泳處理線組成，該裝置結構簡單，效果顯著，使用的電解液環保無污染，電量消耗低，是在計算機控制下能夠自動調節的表面處理設備。在國內外，此技術應用產品屬于首創，具有很高的技術含量及先進性。 創 新 點 1、微弧/電泳工藝的運用，使其兩種工藝的優勢互補，開發的微弧電泳復合膜層的綜合使用性能

生物醫學檢測技術是現代生命科學與醫學發展的重要手段和實 驗工具，以生物電極和傳感技術為技術基礎，將自動化、電子、計算 機、機械、光學等多種學科、多種技術融合為一體并綜合運用于生物 醫學領域，是檢測技術在生物醫學領域的具體應用。生物醫學檢測技 術運用工程的方法去測量生物體的形態、生理機能及其他狀態變化的 生理參數，如血壓、體溫、呼吸、心音、血流量和生理電等，其在臨 床應用、運動醫學、生理醫學研究等諸多領域中起著十分重要

微弧復合處理（Micro-arc Composite Ceramic，MCC）技術將不需前處理的微弧氧化與靜態防護性能優異的有機物涂裝技術相結合，在鋁、鎂合金表面制備具有高性能、多用途的陶瓷有機復合涂層，性能明顯優于單一微弧氧化或傳統涂裝工藝。研究團隊近年來承擔了科技部“十五”科技攻關計劃項目、國家科技攻關計劃引導項目、國家高技術研究發展計劃(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。微弧復合處理工藝簡單、環保、無排放，處理效率高，涂層綜合性能優異，以及對材料的適應性強（復雜構件或深孔管件）等優點，開發的設備運行穩定，已成為業界認可的鋁、鎂合金“環保型”表面處理技術，由在機械、汽車、國防、電子、航天、航空及建筑等領域有著極其廣泛的應用前景。