Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Плазменное электролитическое окисление (PEO), также известное как электролитическое плазменное окисление (EPO) или микродуговое окисление (MAO), — это электрохимический процесс обработки поверхности для создания оксидных покрытий на металлах. Он аналогичен анодированию, но использует более высокие потенциалы, в результате чего возникают разряды, и образующаяся плазма модифицирует структуру оксидного слоя. Этот процесс позволяет получать толстые (десятки или сотни микрометров), преимущественно кристаллические оксидные покрытия на таких металлах, как алюминий, магний и титан. Благодаря высокой твердости и созданию сплошного барьера, эти покрытия обеспечивают защиту от износа, коррозии или воздействия высоких температур, а также служат электроизоляцией. Покрытие представляет собой химическое преобразование металла-основания в его оксид и растет как вглубь, так и наружу от исходной металлической поверхности. Благодаря росту внутрь материала основания, обеспечивается превосходная адгезия к металлу. Широкий спектр сплавов может быть покрыт, включая все деформируемые алюминиевые сплавы и большинство литых сплавов, хотя высокое содержание кремния может снизить качество покрытия.
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
Металлы, такие как алюминий, естественным образом формируют пассивирующий оксидный слой, обеспечивающий умеренную защиту от коррозии. Этот слой прочно прилегает к поверхности металла и быстро восстанавливается при царапинах. При традиционном анодировании этот оксидный слой наращивается на поверхности металла путем приложения электрического потенциала, при этом деталь погружена в кислый электролит. В процессе плазменного электролитического окисления (ПЭО) используются более высокие потенциалы. Например, при ПЭО алюминия необходимо прикладывать напряжение не менее 200 В. Это локально превышает потенциал диэлектрического пробоя растущей оксидной пленки, что приводит к возникновению разрядов. Эти разряды вызывают локальные плазменные реакции, протекающие при высоких температурах и давлении, которые модифицируют растущий оксид. Процессы включают плавление, течение расплава, повторную кристаллизацию, спекание и уплотнение растущего оксида. Одним из наиболее значимых эффектов является частичное превращение оксида из аморфной формы оксида алюминия в кристаллические формы, такие как корунд (α Al2O3), который значительно тверже. ), механические характеристики покрытий, полученных методом ПЭО.
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.