文献综述

1 前言

目前 LED 散热器的材质多以铝合金为主，且有少量的铜合金。然而，随着铜和铝材料成本的升高，镁合金材料的竞争力逐渐增强，且在制造成本上，镁的熔点与铝相近，而镁的熔化和凝固潜热约为铝的2/3，在制造过程中需要热量少，生产效率高；在导热方面，纯镁的导热率约为铝的70%，镁合金的散热系数略高于铝合金，两者导热能力相当；在轻量化应用方面，镁合金的密度小，采用镁合金材料可以有效降低承重，减轻负荷^[1]。镁合金散热器主要用于高温环境中，因而其耐蚀性及散热性就显得尤为重要。

2 微弧氧化

2.1 技术原理

微弧氧化( MAO，Micro-arc oxidation)，又称”微等离子体氧化”、”阳极火花沉积”、”火花放电阳极氧化”^[2-3]。微弧氧化是在传统的阳极氧化的基础上发展起来的，其本质就是一个陶瓷膜瞬间击穿的过程。从最初的”电子雪崩”模型、陶瓷层击穿电压VB到后来的”微桥放电”模型，可以说微弧氧化的理论研究主要是围绕着电击穿理论进行的，在电击穿过程中往往伴随有火花放电现象产生以及膜层组织、结构的改变，是物理放电，电化学氧化及热化学，热处理等协同作用的结果。陶瓷氧化膜的形成过程非常复杂，所以研究难度较常规氧化困难，到目前为止，尚无一种理论模型能够定量、圆满地解释所有的微弧氧化实验现象和描述膜层的形成过程。因此，对于微弧氧化机制的研究仍需要进一步的深入和完善^[4]。

2.2 工艺特点

把镁合金压铸模铸件放入到硅酸盐溶液中，采用交流双脉冲微弧氧化电源在镁合金压铸模铸件表面产生微弧放电电火花，瞬时温度达到 3000 ℃ 以上，直接把镁合金氧化烧结，成功的在镁合金压铸模铸件（阳极）上沉积出硅酸盐陶瓷层，而阴极电流可以不断地减薄膜层，以保证陶瓷层的质量。该陶瓷层坚硬且表面光滑，既有高的耐磨性及耐蚀性能，又保持了陶瓷与基体的结合力^[5]。

它可直接在阀金属( Mg、Al、Ti、Zr、Nb)表面原位生长陶瓷膜层，达到工件表面强化、硬度大幅度提高、耐磨、耐蚀、绝缘及抗高温热冲击等性能得到改善的目的。大幅度提高合金材料的性能，使金属与陶瓷的完美结合成为可能。该技术工艺简便，易操作，对环境无污染，且受工件形状影响比较小。

2.3 微弧氧化在镁合金散热器上应用