微弧氧化(Micro-arc oxidation，MAO)技术是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，原位生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。 微弧氧化工艺克服了硬质阳极氧化的缺陷，极大地提高了膜层的综合性能。微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密，韧性高，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。该技术具有操作简单和易于实现膜层功能调节的特点，而且工艺不复杂，无废水废气排放，不造成环境污染，是一项全新的绿色环保型材料表面处

一、 项目简介     将铝合金作为阳极置于电解液中，施加电压对其进行微弧氧化，通电后合金表面通过微等离子体放电，在非法拉第区进行复杂的热化学、等离子化学和电化学过程，原位生成一层很薄的均匀绝缘氧化陶瓷层。该技术工艺简单、处理效率高、成本低、无污染，获得的陶瓷膜层具有很高的耐腐蚀、耐磨损、耐高温的特点。对微弧氧化的工艺参数进行调整，可以获得性能优良的耐海水腐蚀陶瓷膜，其耐海水腐蚀性能是纯铝的4倍。微弧氧化陶瓷膜耐海水腐蚀性能大大提高，对其在海水中的腐蚀机理进行分析，主要影响因素为陶瓷膜的厚度和陶瓷膜在生产过程中生的裂纹和孔洞，因此需要对其进行电沉积封孔，弥补这些缺陷。电沉积封孔后，陶瓷膜孔隙率大大降低，膜厚增加，复合涂层的耐腐蚀性能进一步提高，是微弧氧化陶瓷膜的2倍，是纯铝的8倍。     当前我国正在积极的发展海洋产业，耐海水腐蚀结构材料将会获得越来越多的应用，因此耐海水腐蚀复合涂层可以大大的提高材料的寿命，从节能和环保两个方面，可以获得很好的经济效益和社会效益。二、 项目技术成熟程度     微弧氧化复合涂层技术在实验室条件下，生产的可重复性和稳定性非常好，在实验室条件下，可以获得100cm2的复合涂层，其耐腐蚀性能稳定，是纯铝材料的8倍。三、 技术指标     微弧氧化陶瓷膜厚度20-40μm，电沉积膜层厚度15μm，耐海水腐蚀性能是海水的8倍；四、 市场前景     船舶、海上石油平台、海水养殖、海水制盐等产业中需要大量的结构材料，通过微弧氧化和电沉积复合技术，在金属表面生成一种复合涂层，其耐腐蚀性能是铝金属的8倍，从节能和环保两个方面，都具有很重要的意义。五、 规模与投资需求     投资规模1000 万元，其中厂房3000平米，电力2500千瓦。     主要设备有大功率微弧氧化电源，清洗池、氧化池、恒温冷却设备、天车，机加工等设备。六、 生产设备微弧氧化生产线。七、 效益分析按每年生产30万平米计算，产值3000万元，可获利约1000万。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：曹晓明，电话：13902060727，联系人：李世杰，电话：60208474  邮箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片图1 封孔前后试样浸泡海水45天后的腐蚀对比图a. 微弧氧化试样浸泡海水前；    b. 微弧氧化试样海水腐蚀后；c. 微弧氧化+封闭处理试样浸泡海水前；　d. 微弧氧化+封闭处理试样海水腐蚀后图2 不同试样在质量分数为5%NaCl溶液中的动电位极化曲线

微弧复合处理（MCC）技术将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。围绕该技术，项目团队近年来主持国家自然科学基金、国家攻关、“863”技术及国际合作重点项目二十余项。

微弧复合处理技术原理：微弧氧化陶瓷层的多孔结构, 易与多种材料结合形成复合膜层，提供多元化的功能，展现出陶瓷层作为“过渡处理层”的优越性。微弧复合处理工艺优点（以微弧电泳为例）：微弧-电泳工艺相对于传统电泳工艺处理工序减少了6道，缩短处理周期，并避免大量废水的排放。主要指标：复合膜层附着力好、耐蚀性优异、满足产品颜色需求等。应用状况：研究团队目前有涉及材料学、自动控制和电力电子专业的研究人员组建了专门的研究基地，已完成微弧氧化设备与

天然气净化、石油炼制、煤化工、制革、制药、造纸、合成化学纤维、橡 胶再生及污泥处理处置过程中，产生的含硫化氢气体（H2S），造成了很大二 次污染，严重影响周边大气环境。石油和天然气钻井操作产生的大量采出水以 及生活生产废水中，往往含有大量的溶解性硫化氢，考虑到硫化氢的毒性，这 些含硫化氢液体的处理受到越来越多的重视。硫化氢是无色气体，低浓度的硫 化氢具有强烈的臭鸡蛋恶臭气味，它们不仅直接危害人体健康，对动物的生长 极其不利，而且在有氧和湿热的条件下，严重腐蚀设备、管道和仪表等，并且 可加速非金属材料的老化；因此，去除废水、废气中硫化氢的相关研究备受关 104 注。 本项目采用一种低维护需求，低运行成本，无二次污染的生物硫化物脱除 技术，从气相和液相两个层面上同时去除硫化物。氧化还原电位（ORP）被用 作控制参数以精确地调节空气注入到硫化物氧化单元（SOU）。微曝气技术仅 仅提供了足够的氧气去部分氧化硫化物而不产生甲烷。SOU 中的配备底部有分 散器，可以增加含硫化物沼气的分散性和注入空气的均匀性。该 SOU 可以作为 一个独立的单位或与厌氧消化器联合使用，可同时从沼气及污水去除硫化物。

 微弧离子镀（Micro-arc Ion Plating，MAIP）技术有机融合了多弧离子镀和磁控溅射离子镀的优点，主要面向于精密制造领域的高端薄膜制备。微弧离子镀工艺因具有离化率高、绕镀性好、均匀性好、基片温升低等特点，是各种精密制品理想的表面改性工艺；以此技术开发的纳米氮化物系列超高硬度镀层、碳基非晶自润滑镀层、硫化钼基低摩擦系数镀层等在机械行业得到了广泛的应用。

微弧离子镀（Micro-arc Ion Plating，MAIP）技术有机融合了多弧离子镀和磁控溅射离子镀的优点，主要面向于精密制造领域的高端薄膜制备。

开发的微弧电泳复合处理装置由微弧氧化电源和微弧电泳处理线组成，该装置结构简单，效果显著，使用的电解液环保无污染，电量消耗低，是在计算机控制下能够自动调节的表面处理设备。在国内外，此技术应用产品属于首创，具有很高的技术含量及先进性。 创 新 点 1、微弧/电泳工艺的运用，使其两种工艺的优势互补，开发的微弧电泳复合膜层的综合使用性能

生物医学检测技术是现代生命科学与医学发展的重要手段和实 验工具，以生物电极和传感技术为技术基础，将自动化、电子、计算 机、机械、光学等多种学科、多种技术融合为一体并综合运用于生物 医学领域，是检测技术在生物医学领域的具体应用。生物医学检测技 术运用工程的方法去测量生物体的形态、生理机能及其他状态变化的 生理参数，如血压、体温、呼吸、心音、血流量和生理电等，其在临 床应用、运动医学、生理医学研究等诸多领域中起着十分重要

微弧复合处理（Micro-arc Composite Ceramic，MCC）技术将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。研究团队近年来承担了科技部“十五”科技攻关计划项目、国家科技攻关计划引导项目、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、科技部“十一五”科技支撑计划项目及科技部国际合作计划等项目。微弧复合处理工艺简单、环保、无排放，处理效率高，涂层综合性能优异，以及对材料的适应性强（复杂构件或深孔管件）等优点，开发的设备运行稳定，已成为业界认可的铝、镁合金“环保型”表面处理技术，由在机械、汽车、国防、电子、航天、航空及建筑等领域有着极其广泛的应用前景。