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制备结构、性能相近的AZ91D镁合金微弧氧化膜，通过浸泡、点滴及电化学实验表征膜层的耐蚀性，并结合SEM分析膜层腐蚀前后的表面形貌。本研究中6种耐蚀性检测方法的结果均表明：AZ91D镁合金经微弧氧化处理后耐蚀性显著提高; 失重与增重现象的共存使浸泡实验不能准确评定微弧氧化膜层耐蚀性的优劣; 点滴实验可以较快较准确地反映膜层的耐蚀性，但采纳点滴液开始变色的时间点为评价依据更合适，且测试耐蚀性较好的膜层时，点滴液中硝酸的含量提高到标准中的至少两倍时，才能达到快速检测的目的; 循环伏安、Tafel 极化、开路电位和电化学阻抗谱4种电化学实验能反映诸如腐蚀电位、腐蚀电流密度、阻抗值等更多的信息，可以进一步研究膜层的耐蚀原因。膜层的耐蚀性除了与膜厚、化学成分有关外，还与微观结构膜层内部和表面的密切相关。

关键词: 镁合金 , micro-arc oxidation , corrosion resistance , immersion test , spot test , electrochemical test

电压增幅对镁合金微弧氧化膜层性能的影响

陈明 , 马跃洲 , 马颖 , 郝远

稀有金属材料与工程

研究了硅酸盐体系微弧氧化过程中,电源电压增幅对放电火花形态及AZ91D镁合金膜层的厚度、表面形貌和耐蚀性有影响.结果表明,随着脉冲电压增加,电弧的弧斑亮度增强、尺寸变大,但数目减少,大弧倾向增加;微弧氧化膜层的厚度增厚,但成膜速率降低;膜层表面熔融物颗粒增大,表面孔径增加,粗糙度增加:腐蚀率呈现出先减小后增加的趋势.当电压增幅为100～150 V时,其过程稳定性、成膜速率、膜层外观质量和耐蚀性等方面的综合性能相对最优.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 电弧放电 , 腐蚀率

脉冲宽度对镁合金微弧氧化的影响

王巧霞 , 马跃洲 , 姜均涛 , 李泽

材料保护

为了研究双极性脉冲微弧氧化电源脉冲宽度对镁合金微弧氧化的影响,在恒流、一定频率,占空比10%～30%对应的脉冲宽度140～430us条件下对镁合金微弧氧化进行了研究.结果发现:随着脉冲宽度的增加,起弧电压逐渐降低,膜层的成膜速率随着脉冲宽度的增加先增大,到一定值后开始减小;随着脉冲宽度的增加,膜层表面的孔洞数量减少,但孔洞尺寸增加.因此,镁合金微弧氧化过程中脉冲宽度要控制在200～300us范围内.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 脉冲宽度

镁合金微弧氧化的负载模型及仿真分析

王鹏 , 马跃洲 , 杨亮 , 彭飞

材料保护

为了确定镁舍金微弧氧化负载对电源形式及参数的要求，基于电化学和电弧物理理论，对单极性和双极性脉冲输出方式下的负载波形进行分析，建立了负载等效电路模型。微弧氧化负载呈现极强的电容性，其负载模型可简化为1个电容和2个电阻等效的一阶RC系统。通过构造电阻可调的强制放电回路，用matlab软件对负载波形曲线进行参数拟合，对等效电路简化模型参数进行了定量分析。所得模型中电容和电阻的数值与计算机仿真结果相符。

关键词: 负栽模型 , 计算机仿真 , 微弧氧化 , 镁合金

镁合金微弧氧化过程中局部烧蚀现象的研究

陈海涛 , 马跃洲 , 张昌青 , 马凤杰

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.01.008

镁合金微弧氧化处理过程中存在一种局部烧蚀现象,一旦出现这种现象就会一直持续下去,很快烧蚀镁合金基体.造成处理工件报废.以镁舍金AM60B为研究材料,分析了镁合金试样和镁合金摩托车轮毂在进行微弧氧化处理过程中出现局部烧蚀现象的形成机理,通过大量不同工艺条件下的试验和观察,发现局部烧蚀现象的形成原因是多方面的,分为诱发因素和外部影响条件,危害元素的存在和试样表面状态等是形成局部烧蚀现象的诱发因素;溶液状态、溶液成分、电压和电流密度等是形成这种现象的外部影响条件.

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 局部烧蚀 , 生长机理 , 陶瓷层

不同电压下镁合金的微弧氧化行为

王蕊 , 马跃洲 , 陈明 , 田庆涛

腐蚀与防护

为了解电压在镁合金微弧氧化中的作用，本工作在双极性脉冲电源的恒流加载方式下，通过考察电压对氧化时间、膜层厚度及表面形貌的影响，研究电压对微弧氧化机理的影响。结果发现，当负电压为零，占空比20％和30％时，电压低于380V时所需的氧化时间要短于电压高于380 V时的氧化时间。当占空比30％，负电压为零和40 V时，电压低于340 V的氧化时间和膜层增长速率都小于电压高于340 V的；电压低于340 V时的膜层表面形貌优于340 V以上膜层。可见，微弧氧化过程中存在一个临界电压，微弧氧化过程分成两种情况，两种情况的微弧氧化机理不尽相同。

关键词: 镁合金 , 微弧氧化 , 脉冲电源 , 氧化时间 , 临界电压

电压加载方式对镁合金微弧氧化过程及膜层性能的影响

彭飞 , 马跃洲 , 王鹏 , 杨亮 , 田明辉

材料保护

电压加载方式会影响微弧氧化过程及膜层性能。利用自制的具有多种输出脉冲形式的电源，在不同的电压增量下加载对AZ91D镁合金微弧氧化，研究了加载方式对微弧氧化过程及膜层性能的影响。结果表明：随着电压增量的增加，成膜速率增大，膜层粗糙度变大，表面的孔径增大、孔隙率增加；膜层的最终厚度主要取决于终止电压，而终止电压相同时，电压增量越大，平均耗能越小；微弧氧化的不同阶段应采用不同的电压增量，开始阶段将其恒定为10v／min，当电压达到350V后改增量为5V／min直至终止电压，这种加载方式制膜时的成膜效率、能耗及膜层耐蚀性、表面性能等综合结果较好。

关键词: 微弧氧化 , 电压加载方式 , AZ91D镁合金 , 电压增量 , 耐蚀性

水跃流自由面掺气过程数值仿真研究

向敏 , 屠基元 , 张为华

工程热物理学报

本文基于欧拉-欧拉双流体模型,并耦合亚网格自由面掺气模型建立了水跃流多尺度数值仿真模型,对水跃流形成过程中相互耦合的大尺度气液界面形成、自由面掺气和气泡流扩散等过程开展仿真研究.得到了自由面掺气形成的不同区域气含量、气泡频率和气泡尺寸等参数分布,研究表明在剪切层区域存在最大气含量和最高气泡频率点.由于高气含量加剧气泡聚合,最大频率位置更靠近底面.沿轴向方向,湍流强度逐渐降低,而气含量逐渐减小使不同位置上气泡直径变化较小.本文数值模型为成功预示水跃引起的多相多区域流场提供了较为有效的方法.

关键词: 水跃流 , 自由面掺气 , 双流体模型 , 群体平衡

一类混沌电路的跃变参数识别与同步

褚润通 , 王春妮 , 马军

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.01.014

基于李亚普诺夫稳定性理论和矩阵理论,用两种方法对一类混沌电路系统参数发生跃变情况下的参数识别与同步控制进行了理论分析和计算机数值模拟.第一种方法是通过负反馈将系统镇定到某个稳定态来识别系统的跃变参数(系统参数突然发生阶跃性变化),通过计算李亚普诺夫指数获得反馈系数临界值.第二种方法是基于李亚普诺夫稳定性理论得到的参数观测器包含了可调节的增益系数,当两个混沌系统达到完全同步时驱动系统的5个未知参数在阶跃变化情况下也可以被准确识别.对两种方法的优缺点进行了比较和分析.

关键词: 量子光学 , 混沌 , 参数识别 , 同步