超聲波是頻率在人耳聽覺范圍上限(16kHz-20kHz)以上的聲波，超聲波因其頻率高、方向性強(qiáng)、穿透本領(lǐng)大，尤其是在液體中能產(chǎn)生空化現(xiàn)象等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用到許多領(lǐng)域。超聲波應(yīng)用技術(shù)甚多，主要分為檢測超聲、醫(yī)學(xué)超聲、聲表面波、功率超聲及高頻超聲等。
聲波在固體中最易傳播，對傳播途經(jīng)的物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生應(yīng)力作用，反復(fù)發(fā)生疏密變化。當(dāng)某處的應(yīng)力超過該處質(zhì)點(diǎn)群間的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，必將發(fā)生微結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生缺陷。在一般PEO電源和電解液條件下，通過引入超聲波微振動(dòng)不斷誘發(fā)較高密度的動(dòng)態(tài)平衡微缺陷，將會(huì)降低生長過程中陶瓷層的臨界能速，節(jié)約擊穿能耗；高密度彌散分布的動(dòng)態(tài)平衡微缺陷，也將延長均勻放電階段，提高陶瓷層致密性與生長速度。電場能使金屬－氧鍵弱化或斷裂引發(fā)放電擊穿，對于那些單靠電場不足以斷鍵引發(fā)放電擊穿的區(qū)域，微振動(dòng)與電場的疊加將促進(jìn)此處發(fā)生擊穿，也會(huì)產(chǎn)生以上有利效應(yīng)。已有缺陷處的應(yīng)力集中更有利于附近區(qū)域誘發(fā)新缺陷。本文研究超聲波場對等離子體電解氧化陶瓷層強(qiáng)化的影響技術(shù)，在前期研究的基礎(chǔ)上，通過嘗試性實(shí)驗(yàn)研究其對等離子體電解氧化的影響。
一、超聲波對陶瓷層相組成的影響
引入超聲波技術(shù)后硅酸鈉體系PEO陶瓷層的X射線衍射譜如圖3-36(b)。可見，與未引入超聲波技術(shù)時(shí)硅酸鈉主體系的X射線衍射譜(圖3-36(a))相比，Al-Si-O化合物相的含量增多，并且由Al6Si2O13相變成Al2SiO5相。
二、超聲波對陶瓷層表面形貌的影響
硅酸鈉體系中引入超聲波技術(shù)的PEO陶瓷層表面形貌如圖3-37所示?？梢?，在不添加任何第二相粒子、無機(jī)添加劑的情況下，PEO陶瓷層表面出現(xiàn)了許多細(xì)小顆粒，且顆粒之間相互堆積，但是較大顆粒較少。與未引入超聲波技術(shù)時(shí)硅酸鈉體系的PEO陶瓷層表面形貌(如圖3-38)截然不同。
 


 
 
分析認(rèn)為，超聲波技術(shù)雖然對等離子體電解氧化陶瓷層的相組成的變化沒有貢獻(xiàn)，卻因其能夠產(chǎn)生可釋放強(qiáng)大能量的空化效應(yīng)，對電解液起到了很強(qiáng)烈的攪拌作用，因而一定程度上改變了陶瓷層的表面形貌。圖3-37中陶瓷層表面沉積的細(xì)小顆粒也證明了此點(diǎn)。http://www.fairysky.net