معرفی
اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی (PEO) یا اکسیداسیون میکرو جرقه (MAO) یک روش نوین و ارتقاءیافته مهندسی سطح برای اصلاح سطح فلزات سبک نظیر آلومینیوم، تیتانیوم، منیزیم و فلزاتی نظیر بیسموت، بلریم، هافنیوم، تانتالیوم، تنگستن، زیرکونیم و نیوبیوم از طریق ایجاد یک پوشش اکسید سرامیکی بر سطح آنها میباشد. در حقیقت این فرایند، برای فلزات و آلیاژهایی که در محلولهای آبی اکسید پایدار دارند، مناسب است. فرایند پوششدهی PEO یک فرایند پیچیده فیزیکی، شیمیایی و الکتروشیمیایی است که متشکل از فرایندهای جزئی همزمان شامل تشکیل فیلم اکسیدی، انحلال، شکست دیالکتریک، یونیزه شدن گازها و تشکیل پلاسما است. پوشش حاصلشده ازنظر ترکیب، شامل اکسید فلز پایه و ترکیبات پیچیده شبه سرامیکی ناشی از اجزاء الکترولیت است. درنتیجه شرایط ایجاد پوششهای کامپوزیتی با افزودن ترکیبات و ذرات مختلف برای کاربردهای چندمنظوره وجود دارد. این پوششها دارای ساختار دولایه شامل یکلایه فشرده درونی و یکلایه متخلخل بیرونی با تخلخلهایی در مقیاس نانومتر و میکرومتر هستند. این روش میتواند مقاومت به خوردگی و سایش را افزایش دهد یا خواص کاربردی دیگری نظیر کاهش ضریب اصطکاک، مقاومت حرارتی، خواص نوری و خاصیت دی الکتریک را برای سطح فلز یا آلیاژ فراهم کند. این پوشش همچنین میتواند به عنوان زیر لایه ای برای پوشش های دیگر استفاده شود و خواصی مانند بارپذیری و چسبندگی پوشش مد نظر را افزایش دهد.
مزایا
* عدم نیاز به آماده سازی اولیه زیرلایه
* عدم وابستگی فرایند به شکل و اندازه قطعه
* سادگی عملکرد تجهیزات و عدم نیاز به خلأ و تجهیزات گازهای حفاظتی
* فرایندی بی خطر و دوست دار محیط زیست (عدم استفاده از محیط های اسیدی و عناصر سنگین)
* گستره وسیعی از خواص سطحی چون مقاومت بالا به خوردگی و سایش، خواصی کاربردی نظیر دما-نوری، عایق دی الکتریک، سد حرارتی و …
* ایجاد پوشش با ضخامت یکنواخت در سرتاسر قطعه
* امکان ایجاد پوشش در محدوده ضخامتهای 1 تا 200 میکرون با کنترل شرایط فرایند
* امکان استفاده به عنوان یک میان لایه برای سایر فرایندهای پوشش دهی
* تطبیق پذیری پوشش با نوع کاربرد از طریق کنترل پارامترهای فرایند
معایب
* احتمال برق گرفتگی در صورت بی احتیاطی
* نیاز به منابع تغذیه پیچیده با توان بالا
* نیاز به سیستم چیلر و سانتریفیوژ به منظور کاهش دمای محلول و خروج گاز هیدروژن آزاد شده در حین فرایند
* ناپایداری بعضی از الکترولیت های مصرفی
* ایجاد یک پوشش ترد و شکننده در مقابل های بارهای دینامیکی و استاتیکی
* کاهش استحکام خستگی قطعه به میزان 15-10 درصد
تکنیک انجام
فرایند اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی همچنین با نامهای اکسیداسیون ریز قوس، رسوب جرقه آندی، عملیات شیمیایی پلاسما آندی، آندایزینگ جرقهای، اکسیداسیون تخلیهای ریز قوس، اکسیداسیون آندی پلاسمایی و اکسیداسیون شیمیایی پلاسمایی نیز معرفی میشود.