铝合金表面不同颜色微弧氧化陶瓷膜的制备及其散热性能

摘要

[目的]研究6061铝合金表面不同颜色微弧氧化(MAO)陶瓷膜的制备工艺及其散热性能差异，为电子设备散热材料的性能优化提供理论依据。[方法]通过在电解液中引入偏钒酸铵并调整电解质配比，制备白、灰、黑3种颜色的MAO膜层，以及通过控制MAO处理时间得到不同厚度的膜层。利用金相显微镜、涂层测厚仪和粗糙度测试仪分析膜层的微观形貌、厚度及表面粗糙度；通过摩擦试验和电化学测试评价膜层的耐磨性和耐蚀性；采用热成像仪记录中心温度变化，对比不同颜色及厚度膜层的散热性能。[结果]白色MAO膜层的综合性能最优，其耐蚀性比黑色膜高2个数量级，摩擦因数稳定在1.1左右；在相同初始温度下，白色膜层在单位时间内的散热最快，5 min后的最终温度比黑色膜低3℃。此外，当微弧氧化时间为10 min、膜层厚度为8μm时，白色膜的散热性能最佳。[结论]白色微弧氧化陶瓷膜兼具优异的耐蚀性、耐磨性和散热性能，适用于高散热需求的铝合金部件表面处理。

关键词

铝合金 / 微弧氧化 / 陶瓷膜 / 散热性能 / 耐蚀性 / 偏钒酸铵