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摘要
阴极等离子电解氧化（CPEO）打破等离子体电解领域传统认识，利用液相放电现象，使钢铁及钛基材料阴极表面快速氧化，是一种氧化膜制备新方法，提高了材料的耐磨、耐蚀性能。与微弧氧化或阳极等离子电解氧化技术相比，CPEO技术的氧化膜生长速率显著提高，并适用于各种钢铁材料表面改性。介绍了CPEO技术的基本原理，包括液相放电现象和电压电流的演变过程、气膜形成与击穿过程、阴极内部近表面温度随电压变化规律和快速氧化过程，并对比分析了CPEO与阳极等离子体电解氧化和电解渗技术原理的共性与差异。介绍了光发射谱测量和等离子体参数的计算结果，分析阴极等离子体放电环境中阴极等离子体电解氧化机制。进一步总结了碳钢、不锈钢、Mo、TiAl合金表面CPEO膜的形貌、组织结构和性能特点，分析电解液中悬浮的碳粉特性，探讨放电过程中类金刚石（DLC）成分合成的可行性，并初步制备出含DLC成分的CPEO复合氧化膜。最后总结并展望了CPEO技术的发展方向以及应用前景。
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单位北京市科学技术研究院; 北京师范大学
