مروري بر بهبود خواص مقاومت به خوردگي و سايش آلياژهاي منيزيم با استفاده از نانوذرات رنگدانه اكسيد روي به روش اكسيدشدن الكتروليتي پلاسما

A Review of Improving Corrosion Wear Resistance Properties of Magnesium Alloys Using Nanoparticles of Zinc Oxide Pigment by Plasma Electrolytic Oxidation Method

منيزيم و آلياژهاي آن به دليل داشتن خواص ويژه از قبيل چگالي بسيار كم، استحكام ويژه بالا، ظرفيت ميرايي فوق‌العاده، قابليت ماشين‌كاري و كارپذيري عالي پتانسيل بالايي در كاربردهاي صنعتي نظير صنايع هوافضا، خودروسازي و تجهيزات مخابراتي دارند. با اين حال، منيزيم به‌دليل فعاليت شيميايي ذاتي بالا يكي از واكنش‌پذيرترين عناصر فلزي است و اكسيدي كه تشكيل مي‌دهد برخلاف اكسيدهاي آلومينيم و تيتانيم، محافظت كمي از زيرلايه دارد كه باعث ايجاد محدوديت در استفاده گسترده آن شده است. يكي از روش‌هاي بهبود خواص سطحي اين فلز و آلياژهاي آن پوشش‌دهي است. پوشش‌دهي اكسيدشدن الكتروليتي پلاسما (PEO) به عنوان يك فرآيند پوشش‌دهي جديد گزينه مناسب براي اعمال يك لايه سراميكي مقاوم به خوردگي و سايش بر روي فلزاتي مانند منيزيم كه تمايل زيادي براي ايجاد فيلم پسيو دارند، مي‌باشد. اين پوشش داراي عيوبي نظير ترك‌ها و تخلخل‌هايي است كه باعث نفوذ راحت عوامل خورنده به زير لايه فلزي مي‌شود. استفاده از نانوذرات در الكتروليت، با ايجاد پوشش‌هاي كامپوزيتي، موجب كاهش تخلخل‌هاي موجود مي‌شود. در اين حالت پوشش فشرده‌تر و نفوذ يون‌هاي خورنده بين لايه‌هاي پوشش سخت‌تر انجام مي‌شود و نهايتا منجر به بهبود مقاومت به خوردگي و مقاومت به سايش اين آلياژ مي‌شود. در اين مطالعه تاثير نانوذرات رنگدانه اكسيد روي بر بهبود پوشش‌ها‌ي PEO و سازوكارهاي اختلاط آنها در الكتروليت بررسي مي‌شود.

Magnesium and its alloys have unique properties, including low density, high specific strength, excellent damping capacity, and excellent workability. These qualities have made them extremely attractive for aerospace and automotive telecommunications equipment applications. Magnesium is highly reactive due to its high intrinsic chemical activity. However, the oxide it forms has little substrate protection, unlike aluminum titanium oxides, thus limiting its widespread use. One way to improve the surface properties of this metal and its alloys is coating. Plasma electrolytic oxidation (PEO) as a new coating process is a good option for applying a corrosion abrasion-resistant ceramic layer to metals like magnesium that strongly form a passive film. This coating has crack, porosity, and defects that allow corrosive agents to penetrate the metal layer easily. The use of nanoparticles in the electrolyte reduces existing porosity by creating composite coatings. In this case, more compact coating and diffusion of corrosive ions between the coating layers are harder, thus improving alloys' corrosion resistance and abrasion resistance. This study investigates the effect of zinc oxide pigment nanoparticles on improving PEO coatings and their mixing mechanisms in the electrolyte.