بررسي اثر غلظت سيليكات سديم بر ريزساختار و رفتارخوردگي پوشش هاي سراميكي تشكيل شده به روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي روي آلياژ آلومينيم5052

The effect of sodium silicate concentration on the microstructure and corrosion behavior of ceramic coating formed by plasma electrolytic oxidation method on the 5052 Al alloy

در اين مقاله به بررسي اثر غلظت سيليكات سديم (Na2SiO3.5H2O) بر ريزساختار و رفتار خوردگي پوششهاي سراميكي تشكيل شده به وسيله فرآيند اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمايي (PEO) روي زير لايه آلياژ آلومينيم 5052 پرداخته شد. جهت اين بررسي از سه غلظت 6، 12 و 18 گرم بر ليتر سيليكات سديم استفاده شد. از ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) جهت بررسي ريزساختار سطحي و سطح مقطع پوشش ها استفاده شد. مطالعه تركيب فازي آلياژ آلومينيم 5052 بدون پوشش و داراي پوشش به وسيله پراش سنجي الگوي پرتوايكس (XRD) انجام شد. رفتار خوردگي نمونه هاي بدون پوشش و داراي پوشش با استفاده از آزمون هاي طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي و پلاريزاسيون پتانسيوديناميك درمحلول خورنده كلريدسديم 3/5 درصد وزني بررسي شد. با بررسي تصاوير ميكروسكوپي مشخص شد كه پوشش حاصل از حمام پوشش دهي حاوي 12 گرم بر ليتر سيليكات سديم داراي متراكم ترين و يكنواخت ترين ساختار همراه با ريزترين اندازه حفرات سطحي بود. مطالعه الگوي پراش پرتو ايكس اين پوشش حاكي از وجود فازهاي-Al2O3α،γ-Al2O3 ، مولايت (3Al2O3·2SiO2) و Mg2SiO4 بود. همچنين نتايج آزمون هاي خوردگي ثابت كردند كه پوشش حاصل از حمام پوشش دهي حاوي 12 گرم بر ليتر سيليكات سديم بهترين رفتار خوردگي و بيشترين مقاومت به خوردگي را نشان داد. مقاومت به خوردگي اين پوشش 1588 كيلو اهم در سانتي متر مربع بود كه در حدود 188 برابر بيشتر از مقاومت به خوردگي زيرلايه آلياژ آلومينيم 5052 بدون پوشش مي باشد.

In this paper، the effect of sodium silicate concentration on microstructure and corrosion behavior of ceramic coating on 5052 Al alloy formed by plasma electrolytic oxidation (PEO) was studied. For this purpose، the electrolytes with 6، 12 and 18 g/l sodium silicate were used. The scanning electron microscope (SEM) was used for investigation of surface and cross section of coating. The phase analyzing of substrate and coated sample were conducted by X-ray diffraction pattern (XRD). Corrosion behavior of coated sample and substrate were investigated with electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization test in 3.5 %wt. sodium chloride corrosive solution. With survey of SEM images was confirmed that، the coated sample with 12 g/l sodium silicate has most uniform and compact structure with finest pores size. Study of XRD pattern illustrated that there are α- Al2O3، γ- Al2O3، mullite (3Al2O3.2SiO2) and Mg2SiO4 phases in coating. Also، result of corrosion tests proved that the coated sample in 12 g/l sodium silicate has highest corrosion resistance. The corrosion resistance of this coated sample was 1588 KΩ.cm2 that was 188 times more than corrosion resistance of 5052 Al alloy substrate.