Electrophysical model of micro-arc oxidation process
On the basis of the equivalent electrical circuit proposed by the authors, a mathematical model for the formation of protective coatings by the micro-arc oxidation method has been developed. The model makes it possible to simulate the forming curve at the anodization stage. The expressions for the surface porosity of the anodic oxide film and the minimum electron current flowing through the pores during its breakdown are derived. The conditions of occurrence of vapor-gas bubbles are considered. The possibility of calculating the fraction of the formed crystalline aluminum oxide as a result of a phase transition using the Kolmogorov - Johnson - Mehl - Avrami equation is shown. The research results can be used in the development of this generalized mathematical model of the process of micro-arc oxidation.
Download file
Counter downloads: 157
Keywords
микродуговое оксидирование, эквивалентная электрическая схема, математическое моделирование, micro-arc oxidation, equivalent electrical circuit, mathematical modellingAuthors
| Name | Organization | |
| Golubkov P.E. | Penza State University | golpavpnz@yandex.ru |
| Pecherskaya E.A. | Penza State University | pea1@list.ru |
| Artamonov D.V. | Penza State University | dmitrartamon@yandex.ru |
| Zinchenko T.O. | Penza State University | timur.zin4enko@yandex.ru |
| Gerasimova Y.E. | Penza State University | nauka-fpite@mail.ru |
| Rozenberg N.V. | Penza State University | iit@pnzgu.ru |
References
Yu J.-M. and Choe H.-Ch. // Appl. Surf. Sci. - 2019. - V. 477. - P. 121-130.
Antonio R.F., Rangel E.C., Mas B.A., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 357. - P. 698- 705.
Sowa M., Parafiniuk M., Mouzelo C.M.S., et al. // Elect. Acta. - 2019. - V. 302. - P. 10-20.
Bordbar-Khiabani A., Ebrahimi S., and Yarmand B. // Appl. Surf. Sci. - 2019. - V. 486. - P. 153-165.
Ding Zh.-Y., Wang Y.-H., Ouyang J.-H., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 370. - P. 187-195.
Sedelnikova M.B., Komarova E.G., Sharkeev Y.P., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 369. - P. 52-68.
Tu W., Zhu Zh., Zhuang X., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 372. - P. 34-44.
Xia Q., Zhang D., Li D., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 369. - P. 252-256.
Martin J., Nomine A.V., Stef J., et al. // Mater. Design. - 2019. - V. 178. - P. 107859.
Fazel M., Salimijazi H.R., Shamanian M., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 374. - P. 222-231.
Ye Z., Liu D., Zhang X., et al. // Appl. Surf. Sci. - 2019. - V. 486. - P. 72-79.
Zhu L., Qiu J., Chen J., et al. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 369. - P. 116-126.
Buling A. and Zerrer J. // Surf. Coat. Technol. - 2019. - V. 369. - P. 142-155.
Golubkov P.E., Pecherskaya E.A., Karpanin O.V., et al. // 24th Conf. of Open Innovations Association FRUCT: Proc. - Moscow, 2019. - P. 96-103.
Wei F., Zhang W., Zhang T., et al. // J. All. Com. - 2017. - V. 690. - P. 195-205.
Golubkov P.E., Pecherskaya E.A., Karpanin O.V., et al. // IOP Conf. Series: J. Phys.: Conf. Series. - 2017. - V. 917. - P. 092021.
Фаткуллин А.Р., Парфенов Е.В. // Вестн. УГАТУ. - 2016. - Т. 20. - № 4 (74). - С. 38-44.
Большенко А.В. // Изв. вузов. Технич. науки. Сев.-Кавказ. регион. - 2012. - № 3. - С. 32-36.
Голубков П.Е., Печерская Е.А., Карпанин О.В. и др. // IV Междунар. молод. науч. школа-семинар «Наноструктурированные оксидные пленки и покрытия»: сб. ст. - Петрозаводск, 2017. - С. 103-114.
Golubkov P.E., Pecherskaya E.A., Shepeleva Y.V., et al. // IOP Conf. Series: J. Phys.: Conf. Series. - 2018. - V. 1124. - P. 081014.
Печерская Е.А., Голубков П.Е., Карпанин О.В. и др. // 6-я Междунар. науч.-технич. конф. «Технологии микро- и наноэлектроники в микро- и наносистемной технике»: сб. тр. - М., 2019. - С. 140-143.
Печерская Е.А., Голубков П.Е., Карпанин О.В. и др. // Изв. вузов. Электроника. - 2019. - Т. 24. - № 4. - C. 363-369.
Borikov V.N., Stukach O.V., and Popova E.A. // IEEE Int. Siberian Conf. Control and Communications. SIBCON-2007: Proc. - Tomsk, 2007. - P. 114-115.
Rakoch A.G., Khokhlov V.V., Bautin V.A., et al. // Protection Metals. - 2006. - V. 42. - No. 2. - P. 158-169.
Darband Gh.B., Aliofkhazraei M., Hamghalam P., et al. // J. Magnesium All. - 2017. - V. 5. - P. 74-132.
Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б. и др. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование). - М.: ЭКОМЕТ, 2005. - 368 с.
Филяк М.М., Каныгина О.Н. // Вестн. ОГУ. - 2015. - № 9 (184). - С. 207-211.
Гордиенко П.С., Достовалов В.А., Жевтун И.Г. и др. // Электр. обраб. материал. - 2013. - № 49(4). - С. 35-42.
Филяк М.М., Каныгина О.Н. // Вестн. ОГУ. - 2015. - № 1 (176). - С. 245-249.
Dehnavi V. Surface modification of aluminum alloys by plasma electrolytic oxidation: PhD thesis. - The University of Western Ontario, 2014. - P. 133-136.
Чурюмов А.Ю., Базлов А.И., Царьков А.А. и др. // Изв. вузов. Цветная металлургия. - 2013. - № 6. - С. 23-27.
