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等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation,PEO)是一种新型的金属表面处理技术,可用于轻金属表面原位负载催化剂膜层。溶剂蒸发形成气体鞘层是PEO过程的关键,在电解液中添加甲醇可改善气体鞘层的形成过程,促进PEO膜的生长。利用PEO技术在金属表面负载Ti O2/Zr O2双金属氧化膜,是双金属氧化物催化剂制备的新尝试。在添加甲醇的硅酸盐体系中对AZ31镁合金进行PEO处理,考察甲醇添加对PEO过程的影响。研究发现添加甲醇使气体鞘层变厚,有助于提高微弧放电密度并促进氧化膜生长。膜层厚度随甲醇浓度的增大而增加,甲醇体积分数为12%时达到最大值,随后降低。添加甲醇能明显降低PEO过程能耗,甲醇体积分数为16%时过程的能耗最低。以Ti-6Al-4V钛合金为基体,利用PEO技术在磷酸盐体系中制备Ti O2/Zr O2双金属氧化膜,考察了反应时间,放电电压和纳米Zr O2添加量对PEO膜表面形貌和组成的影响。研究发现随着反应时间,放电电压及纳米Zr O2增加,膜层表面的微孔变大,数量减少,表面变粗糙。PEO膜主要由Zr O2和金红石及锐钛矿相Ti O2组成。随着反应时间增加,Zr O2含量先增大,30 min时达到最大值,随后减少。金红石相含量随反应时间增加而增加,锐钛矿相含量减少。放电电压增加时,Zr O2含量逐渐增大,金红石相含量增加,锐钛矿相含量降低。电解液中纳米Zr O2增加时,膜层Zr O2含量增大,金红石和锐钛矿相含量降低。将PEO技术与浸渍和焙烧方法结合,用于改善氧化膜的表观形貌。考察了浸泡时间、硫酸浓度、焙烧时间及温度对膜层表面形貌和组成的影响。研究表明膜层与基体结合良好,处理后氧化膜表面呈现立方体晶粒的团聚,膜层比表面积明显增加。随着硫酸浓度增加,晶粒从立方体结构变成纺锤形;焙烧时间延长使得立方体晶粒底部出现大量的微小晶体;随着焙烧温度增加,晶粒经历了立方体、多面体和薄片状结构的变化。处理后氧化膜主要由金红石和锐钛矿相Ti O2组成。随着硫酸浓度增加,金红石和锐钛矿相含量都增加,硫酸浓度为2 mol/L时达到最大值,随后降低。随着焙烧温度增加,金红石相含量增加,锐钛矿相含量降低。