พลาสมาอิเล็กโทรไลติกออกซิเดชันคืออะไร?

พลาสมาอิเล็กโทรไลติกออกซิเดชั่น (PEO) เป็นหนึ่งในหลาย ๆ กระบวนการที่เคลือบพื้นผิวของวัตถุโลหะด้วยชั้นป้องกันเซรามิก วัสดุที่สามารถรักษาได้ด้วยวิธีนี้ ได้แก่ โลหะเช่นอลูมิเนียมและแมกนีเซียมและการเคลือบเซรามิกมักจะเป็นออกไซด์ กระบวนการนี้มีความคล้ายคลึงกับอโนไดซ์ แต่ใช้ศักย์ไฟฟ้าที่สูงขึ้นอย่างมากซึ่งสามารถทำให้เกิดการก่อตัวของพลาสม่าคายประจุ สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะสร้างอุณหภูมิและความดันสูงมากตามพื้นผิวของชิ้นงานซึ่งอาจส่งผลให้เคลือบเซรามิกค่อนข้างหนากว่าการชุบแบบดั้งเดิมที่มีความสามารถ ชั้นป้องกันที่สร้างขึ้นจากการเกิดออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าของพลาสมาสามารถให้ประโยชน์เช่นความต้านทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ

การทดลองครั้งแรกกับการเกิดออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในพลาสมาเกิดขึ้นในปี 1950 และเทคนิคต่างๆได้รับการพัฒนาและปรับปรุงมาตั้งแต่นั้นมา เทคนิค PEO แต่ละอันทำงานบนหลักการพื้นฐานเดียวกันซึ่งก็คือโลหะบางชนิดสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการเคลือบออกไซด์ป้องกันภายใต้เงื่อนไขที่ถูกต้อง โลหะหลายชนิดจะก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์ในที่ที่มีออกซิเจนอยู่ แต่โดยทั่วไปจะไม่หนามาก เพื่อเพิ่มความหนาของการเคลือบออกไซด์ต้องใช้เทคนิคการชุบแบบอโนไดซ์และอื่น ๆ

ในระดับพื้นฐานที่สุดการเกิดออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในพลาสมามีความคล้ายคลึงกับอโนไดซ์แบบดั้งเดิม ชิ้นงานโลหะจะถูกลดระดับลงในอ่างน้ำอิเล็กโทรไลต์และเชื่อมต่อกับแหล่งไฟฟ้า ในกรณีส่วนใหญ่ชิ้นงานโลหะจะทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดหนึ่งในขณะที่ vat ที่มีอิเล็กโทรไลต์เป็นอีกขั้วหนึ่ง กระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขั้วไฟฟ้าซึ่งทำให้ไฮโดรเจนและออกซิเจนถูกปลดปล่อยออกมาจากสารละลายอิเล็กโทรไลติก เมื่อออกซิเจนถูกปล่อยออกมามันจะทำปฏิกิริยากับโลหะและก่อตัวเป็นชั้นของออกไซด์

การชุบอโนไดซ์แบบดั้งเดิมใช้ประมาณ 15 ถึง 20 โวลต์เพื่อสร้างชั้นออกไซด์บนชิ้นงานโลหะในขณะที่เทคนิคการเกิดออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในพลาสมาส่วนใหญ่ใช้พัลส์ 200 โวลต์หรือมากกว่า แรงดันสูงนี้สามารถเอาชนะความเป็นฉนวนของออกไซด์ซึ่งเป็นสิ่งที่นำไปสู่ปฏิกิริยาพลาสมาที่เทคนิคขึ้นอยู่กับ ปฏิกิริยาพลาสมาเหล่านี้สามารถสร้างอุณหภูมิประมาณ 30,000 ° F (ประมาณ 16,000 ° C) ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวของชั้นออกไซด์หนาที่กระบวนการ PEO สามารถขึ้นรูปได้

การเคลือบออกไซด์ที่สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยกระบวนการออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในพลาสมาอาจมีความหนามากกว่าหลายร้อยไมโครเมตร (0.0078 นิ้ว) การชุบอโนไดซ์ยังสามารถใช้ในการสร้างชั้นออกไซด์ที่มีความหนามากถึง 150 ไมโครเมตร (0.0069 นิ้ว) แต่กระบวนการนั้นต้องการสารละลายกรดที่เข้มข้นเมื่อเทียบกับอิเล็กโทรไลต์ฐานเจือจางซึ่งมักใช้สำหรับการเกิดออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในพลาสมา คุณสมบัติของการเคลือบ PEO ยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเพิ่มสารเคมีต่าง ๆ ลงในอิเล็กโทรไลต์หรือเปลี่ยนแปลงจังหวะของแรงดันไฟฟ้า