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摘要：
金属微弧氧化技术是目前广泛应用于金属表面修饰的一种新型表面处理技术。本文主要阐述金属微弧氧化技术所制备的功能陶瓷涂层的设计、制备及其使役性能的研究进展，对相关研究进行综述和评价。
一、绪论
随着现代工业的不断发展和进步，各种金属材料的应用范围越来越广泛，但是在实际使用过程中，往往会因为材料的表面性能不佳而影响其性能和使用寿命。
为了解决这一问题，人们开始研究金属表面的各种改性技术，其中金属微弧氧化技术是一种非常有前途和实用性的表面处理技术。将金属材料放置在一定电压和电流条件下，与氧化剂接触，制备出具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀和高温稳定性等优良性能的功能陶瓷涂层，能够在很大程度上提高金属材料的表面性能。
二、金属微弧氧化技术的设计制备
金属微弧氧化技术主要包括以下步骤：清洗金属表面、预处理、制备陶瓷涂层和收尾处理。其中，预处理包括活化、退火、触媒剂处理等过程；制备陶瓷涂层包括让粒子在杂质电场作用下聚集形成氧化膜、塑性变形和压制成型等过程；收尾处理包括电解抛光、封闭孔隙、表面改性等过程。
针对不同金属材料和不同表面性能需求，金属微弧氧化技术可以进行不同的设计和制备，例如可以通过添加不同的添加剂、改变工艺条件、调整参数等来制备出具有不同性能参数的涂层。例如，增加氧化剂温度会使涂层内应力降低、疏水性增强，增加电流密度会使涂层厚度增加，从而提高摩擦和磨损性能。
三、功能陶瓷涂层的使役性能
金属微弧氧化制备的功能陶瓷涂层具有一系列优异的性能，其使役性能也成为了研究的重点。例如，具有高硬度、高磨损性、高热稳定性和耐腐蚀性等优点的涂层，可以应用于建筑材料、汽车、机械、电子器件等领域。
以铝合金微弧氧化涂层为例，其具有抗擦伤性好、氧化层的生长速度较快、电绝缘性和高温耐受性等性能。研究还表明，通过添加SiO2等添加剂，可以显著提高该涂层的抗磨损性，同时可以在太阳光照射下自净。
除此之外，通过微弧氧化技术制备的钛合金涂层，也被广泛应用于医疗器械领域。该涂层具有优异的生物相容性、高硬度、耐磨损性和低摩擦系数等性能，能够有效地提高医疗器械的使用寿命和抗菌性能。
四、结论
金属微弧氧化技术制备的功能陶瓷涂层具有广泛的应用前景和潜力。在表面改性方面，微弧氧化技术可以针对不同的金属材料和不同的表面性能需求进行设计制备，从而满足不同领域的应用需求。同时，功能陶瓷涂层的研究也在逐步深入，可以提高材料的表面性能，减少材料的损耗和浪费，促进环保和资源循环利用。
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