تاثير شكل موج پالسي و افزودني روي خواص پوشش هاي PEO نانوكامپوزيتي

The Effects of Pulse Waveforms and Additive on the Properties of Nano- Composite PEO Coatings

براي توليد پوشش هاي آلومينا، كامپوزيتي آلومينا/تيتانيا و كامپوزيتي حاوي افزودني تنگستات سديم از روش اكسيداسيون الكتروليتي پلاسمائي استفاده شد. اين پوشش ها درون الكتروليت پايه سيليكاتي روي آلياژ آلومينيوم 7075 و با استفاده از شكل موجهاي تكقطبي و دوقطبي با نسبت چرخه هاي كاري آندي به كاتدي 1 و 0/5 انجام شد. نتايج نشان داد كه مورفولوژي سطحي پوشش ها به شكل موج به كاررفته بستگي دارد. افزايش چرخهكاري كاتدي، مورفولوژي را از حالت پنكيكي به دهانه آتش فشاني تغيير ميدهد. ورود نانوذرات تيتانيا به پوشش ها زماني كه شكل موجهاي تكقطبي استفاده شد باعث وسيعتر شدن ميكرو حفره هاي ناشي از آزاد شدن گاز گرديد. نتايج نشان داد كه ورود نانوذرات تيتانيا بستگي به شكل موج به كاربرده شده ندارد و مكانيزم ورود آنها به پوشش به دام افتادن فيزيكي است درحالي كه مشاركت يونهاي تنگستات به صورت جذب الكتروفورتيك است. مقاومت به خوردگي پوششهاي ايجادشده با افزايش چرخهكاري كاتدي افزايش يافت. همچنين استفاده از نانوذرات تيتانيا منجر به كاهش مقاومت به خوردگي و استفاده از افزودني تنگستات در شكل موج دوقطبي منجر به جبران ميزان كاهش يافته شد به طوريكه در شكل موج بهينه، شدت جريان خوردگي به ترتيب 3، 5 و 3 نانوآمپر براي پوششهاي ساده، كامپوزيتي و كامپوزيتي حاوي افزودني ثبت گرديد.

Plasma electrolytic oxidation was employed for producing alumina, alumina/titania composite and alumina/ titania composite coatings containing sodium tungstate additive. These coatings were produced in a silicatebased electrolyte on 7075 aluminum alloy using unipolar and bipolar waveforms with anodic/cathodic duty aspect ratios of 1 and 0.5. The results showed that the morphology of the coatings surfaces depends on the used waveform. By increasing the cathodic duty cycle, pancake-like morphology was converted to crater-like one. The incorporation of TiO2 nano-particles into the coatings, led to the widening the micro-pores when unipolar waveforms were used. The results revealed that the incorporation of TiO2 nano-particles doesn’t depend on the used waveforms. Titania nano-particles were incorporated into the coatings via a physical entrapping mechanism, while the adsorption mechanism of tungstate ions was electrophoretic. The corrosion resistance of the coatings was increased by increasing the cathodic duty cycle. Furthermore, the use of titania nanoparticles led to a reduction of corrosion resistance and the use of tungstate additive in bipolar waveform compensated the reduced resistance. The corrosion currents recorded 3, 5 and 3 nano-amperes for simple, composite and additive contained composite coatings respectively