Τι είναι η ηλεκτρολυτική οξείδωση στο πλάσμα;

Η ηλεκτρολυτική οξείδωση στο πλάσμα (PEO) είναι μία από τις διάφορες διεργασίες που καλύπτουν την επιφάνεια ενός μεταλλικού αντικειμένου με προστατευτικό κεραμικό στρώμα.Τα υλικά που μπορούν να αντιμετωπιστούν με αυτόν τον τρόπο περιλαμβάνουν μέταλλα όπως το αλουμίνιο και το μαγνήσιο και η κεραμική επικάλυψη είναι συνήθως οξείδιο.Η διαδικασία έχει μια ομοιότητα με την ανοδίωση, αλλά χρησιμοποιεί ουσιαστικά υψηλότερα ηλεκτρικά δυναμικά, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει τον σχηματισμό απορρίψεων πλάσματος.Αυτό τείνει να δημιουργεί πολύ υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις κατά μήκος της επιφάνειας ενός τεμαχίου, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε κάπως παχύτερες κεραμικές επικαλύψεις από ό, τι η παραδοσιακή ανοδίωση είναι ικανή.Το προστατευτικό στρώμα που δημιουργήθηκε από την ηλεκτρολυτική οξείδωση στο πλάσμα μπορεί να προσφέρει οφέλη όπως η αντίσταση κατά της διάβρωσης και της φθοράς.

Τα πρώτα πειράματα με ηλεκτρολυτική οξείδωση στο πλάσμα έλαβαν χώρα στη δεκαετία του 1950 και από τότε έχουν αναπτυχθεί διάφορες τεχνικές από τότε.Κάθε μία από τις τεχνικές PEO λειτουργεί με την ίδια βασική αρχή, η οποία είναι ότι ορισμένα μέταλλα μπορούν να προκληθούν για να σχηματίσουν μια προστατευτική επίστρωση οξειδίου υπό τις σωστές συνθήκες.Πολλά μέταλλα θα σχηματίσουν φυσικά ένα στρώμα οξειδίου παρουσία οξυγόνου, αλλά συνήθως δεν είναι πολύ παχύ.Το μεταλλικό τεμάχιο μειώνεται σε ένα λουτρό ηλεκτρολύτη και συνδέεται με πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.Στις περισσότερες περιπτώσεις το μεταλλικό τεμάχιο θα λειτουργεί ως ένα ηλεκτρόδιο, ενώ ο ΦΠΑ που περιέχει τον ηλεκτρολύτη είναι ο άλλος.Η ηλεκτρική ενέργεια εφαρμόζεται στα ηλεκτρόδια, τα οποία προκαλούν απελευθέρωση υδρογόνου και οξυγόνου από το ηλεκτρολυτικό διάλυμα.Καθώς απελευθερώνεται το οξυγόνο, αντιδρά με το μέταλλο και σχηματίζει ένα στρώμα οξειδίου.

Η παραδοσιακή ανοδίωση χρησιμοποιεί περίπου 15 έως 20 βολτ για να αναπτύξει ένα στρώμα οξειδίου σε ένα μεταλλικό τεμάχιο εργασίας, ενώ οι περισσότερες τεχνικές ηλεκτρολυτικής οξείδωσης πλάσματος χρησιμοποιούν παλμούς 200 ή περισσότεροβολτ.Αυτή η υψηλή τάση είναι σε θέση να ξεπεράσει τη διηλεκτρική αντοχή του οξειδίου, πράγμα που οδηγεί στις αντιδράσεις στο πλάσμα που εξαρτάται από την τεχνική.Αυτές οι αντιδράσεις στο πλάσμα μπορούν να δημιουργήσουν θερμοκρασίες περίπου 30.000 deg · F (περίπου 16.000 deg, c), που είναι απαραίτητο για το σχηματισμό των πυκνών στρωμάτων οξειδίου που οι διαδικασίες PEO είναι ικανές να σχηματίζουν.Η διαδικασία ηλεκτρολυτικής οξείδωσης πλάσματος μπορεί να είναι πάνω από αρκετές εκατοντάδες μικρομετρικά (0.0078 ίντσες) σε πάχος.Η ανοδίωση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία στρώσεων οξειδίου μέχρι περίπου 150 μικρομετρικά (0.0069 ίντσες) πάχος, αν και αυτή η διαδικασία απαιτεί ένα ισχυρό διάλυμα οξέος σε αντίθεση με τον αραιωμένο ηλεκτρολύτη βάσης που χρησιμοποιείται συνήθως για ηλεκτρολυτική οξείδωση στο πλάσμα.Οι ιδιότητες μιας επικάλυψης ΡΕΟ μπορούν επίσης να μεταβληθούν προσθέτοντας διάφορες χημικές ουσίες στον ηλεκτρολύτη ή μεταβάλλοντας το χρονοδιάγραμμα των παλμών τάσης.