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SiCp/Al复合材料表面“软火花”微弧氧化调控涂层组织结构与绝缘耐蚀性能

SiCp/Al复合材料，微弧氧化，软火花，涂层，电绝缘，耐腐蚀

高体积分数SiC_p增强铝基复合材料（SiC_p/Al）导热性好、尺寸稳定性高且与硅片热膨胀系数匹配，是下一代电子封装用潜在材料，但在其表面构建高结合高性能绝缘与耐腐蚀涂层仍然是关键难题。本文提出在SiC_p/Al复合材料表面通过负脉冲“软火花”微弧氧化模式调控出致密结构涂层，在铝酸钠电解液中进行微弧氧化处理，研究不同负向电压对微弧氧化涂层生长、组织结构与绝缘耐腐蚀性能的影响。结果表明：当负向电压从0V上升到80V时，涂层的击穿电压从515±7V提高到736±15V，相应的介电强度从14.9±0.2V/μm增加到16.3±0.3V/μm，这归因于“软火花”修复涂层缺陷，使涂层内部更致密，并增加涂层厚度；而负向电压增加至120V时，表面产生不稳定和不均匀的“软火花”放电，放电“局域化”使涂层局部产生缺陷，涂层的电绝缘性能下降；因此，负向电压在80V时，涂层致密性最高，电绝缘性最好。涂层试样在3.5% NaCl溶液中浸泡不同时间（1、12、24、48和72小时）的电化学阻抗谱也证实，负向电压在80V时，涂层致密性最高，阻抗值最大耐腐蚀性最好。