Металдарды плазмалық электролиттік тотықтыру арқылы жабу
Plasma electrolytic oxidation
Плазмалық электролиттік тотығу (PEO) – металл бетін тотықсыздандыру технологиясы. Мықты, коррозияға төзімді жабындар алуға көмектеседі. Алюминий, титан, магний үшін тиімді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Плазмалық электролиттік тотығу (PEO), сондай-ақ электролиттік плазмалық тотығу (EPO) немесе микроарк тотығу (MAO) деп те аталады, – металдарда оксидтік жабындар жасауға арналған электрохимиялық беттік өңдеу процесі. Бұл процесс анодтауға ұқсас, бірақ одан жоғары потенциалдар қолданылады, нәтижесінде разрядтар пайда болады және түзілген плазма оксидті қабаттың құрылымын өзгертеді. Бұл процесті алюминий, магний және титан сияқты металдарда ондаған немесе жүздеген микрометр қалыңдығындағы, негізінен кристалдық оксидтік жабындар өсіру үшін пайдалануға болады. Олардың жоғары қаттылығы мен үздіксіз кедергі қасиеттеріне байланысты, бұл жабындар тозуға, коррозияға немесе жылуға қарсы қорғаныс және электр оқшаулауды қамтамасыз етеді. Жабын – бұл субстрат металдың оксидке химиялық түрленуі, ол бастапқы металл бетінен ішкі және сыртқы жаққа қарай өседі. Субстратқа терең бойлап өсуінің арқасында, ол металлға өте жақсы жабысады. Барлық иленген алюминий қорытпалары және көптеген құйма қорытпалары сияқты, субстрат қорытпаларының кең ауқымын жабуға болады, бірақ кремнийдің жоғары құрамы жабынның сапасын төмендетуі мүмкін.
Plasma electrolytic oxidation (PEO), also known as electrolytic plasma oxidation (EPO) or microarc oxidation (MAO), is an electrochemical surface treatment process for generating oxide coatings on metals. It is similar to anodizing, but it employs higher potentials, so that discharges occur and the resulting plasma modifies the structure of the oxide layer. This process can be used to grow thick (tens or hundreds of micrometers), largely crystalline, oxide coatings on metals such as aluminium, magnesium and titanium. Because they can present high hardness and a continuous barrier, these coatings can offer protection against wear, corrosion or heat as well as electrical insulation. The coating is a chemical conversion of the substrate metal into its oxide, and grows both inwards and outwards from the original metal surface. Because it grows inward into the substrate, it has excellent adhesion to the substrate metal. A wide range of substrate alloys can be coated, including all wrought aluminum alloys and most cast alloys, although high levels of silicon can reduce coating quality.
Процесс
Алюминий сияқты металдар табиғи түрде тотығудан орташа қорғаныс беретін пассивтеуші оксид қабатын қалыптастырады. Бұл қабат металл бетіне берік жабысады және сызат салса тез қайта өседі. Дәстүрлі анодтау кезінде, металл бетіне электр потенциалы қолданылып, бөлшек қышқыл электролитке батырылады, осы арқылы оксид қабаты өседі. Плазмалық электролиттік тотығу (ПЭО) кезінде жоғары потенциалдар қолданылады. Мысалы, алюминийді плазмалық электролиттік тотығу үшін кемінде 200 В қолдану қажет. Бұл өсіп келе жатқан оксид пленкасының диэлектрлік түзілу потенциалын жергілікті түрде асырып, разрядтарға (шығарылымдарға) әкеледі. Бұл разрядтардың нәтижесінде жоғары температура және қысым жағдайында өсіп келе жатқан оксидті өзгертетін локальды плазмалық реакциялар пайда болады. Процестерге оксидтің балқыту, балқыма ағыны, қайтадан қатану, спекация және тығыздануы кіреді. Ең маңызды әсерлердің бірі – оксидтің аморфты алюминийден кристалл түрлеріне, мысалы, корундқа (α Al2O3) өзгеруі, ол әлдеқайда қаттырақ. ), ПЭО жабындарының механикалық қасиеттері.
Metals such as aluminum naturally form a passivating oxide layer which provides moderate protection against corrosion. The layer is strongly adherent to the metal surface, and it will regrow quickly if scratched off. In conventional anodizing, this layer of oxide is grown on the surface of the metal by the application of electrical potential, while the part is immersed in an acidic electrolyte. In plasma electrolytic oxidation, higher potentials are applied. For example, in the plasma electrolytic oxidation of aluminum, at least 200 V must be applied. This locally exceeds the dielectric breakdown potential of the growing oxide film, and discharges occur. These discharges result in localized plasma reactions, with conditions of high temperature and pressure which modify the growing oxide. Processes include melting, melt flow, re solidification, sintering and densification of the growing oxide. One of the most significant effects, is that the oxide is partially converted from amorphous alumina into crystalline forms such as corundum (α Al2O3) which is much harder. ), mechanical characteristics of PEO coatings.