Skip to main content
SUPERVISOR
Kaivan Raissi
کيوان رئيسي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Reihane Ali ramezani
ريحانه علي رمضاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

The effect of potassium permanganate additive and pulse current waveforms on structure and corrosion behaviors of plasma electrolytic oxidation coatings produced on 7075 aluminum alloy
Plasma electrolytic oxidation (PEO) is a Novel method of surface treatment which in-situ forms ceramic coatings on the surface of light metals like Al alloys under plasma conditions and improves the properties like hardness and corrosion resistance of the surface. The characteristics of PEO coatings can be influenced by two main factors: the applied current regime and the electrolyte composition. In this study, PEO coatings on 7075 Al alloy were prepared in both simple silicate based electrolyte and at the presence of KMnO 4 additive varying from 0.5 to 3 g/L. the results showed for the coating produced in the base electrolyte, crystalline g-Al 2 O 3 was the main phase, while the coatings formed in the presence of KMnO 4 consisted of a-Mn 2 O 3 . A pancake structure was observed on surface of the coating produced in the base electrolyte, while in the presence of KMnO 4 , the structure has been changed and a foam feature was detected on the surface of the coatings. The KMnO 4 changed the discharge types leading to diminish the large pores and caused compacter structure, so the coating produced in 3 g L -1 KMnO 4 solution showed superior corrosion performance. The research was continued by examining the other main factor i.e current regime. Therefore, this work showed that by applying bipolar current mode and controlling cathodic pulse time, the strong plasma discharges with high temperature spikes could be eliminated and hence the quality of the coatings was considerably improved. The coating formed at bipolar regime with a longer cathodic pulse time due to its compactness and thickness showed better corrosion and mechanical properties than PEO coatings formed at unipolar current regime.
اکسيداسيون الکتروليتي پلاسمايي يک روش نوين اصلاح سطح براي آلياژهاي سبک از جمله آلومينيوم از طريق ايجاد يک لايه اکسيدي تحت شرايط تخليه پلاسما است که موجب بهبود خواصي نظير سختي و مقاومت به خوردگي آلياژها مي گردد. از جمله مهم‌ترين عوامل تأثيرگذار بر خواص پوشش هاي اکسيداسيون الکتروليتي پلاسمايي، ترکيب الکتروليت و نوع منبع جريان مورد استفاده در فرايند است. در اين پژوهش، پوشش اکسيداسيون الکتروليتي پلاسمايي بر آلياژ 7075 آلومينيوم در الکتروليت سيليکاتي شامل غلظت هاي مختلف پرمنگنات پتاسيم 3-5/0 گرم بر ليتر مورد مطالعه قرار گرفت و با الکتروليت عاري از پرمنگنات پتاسيم مقايسه شد. نتايج نشان داد که فاز اصلي پوشش هاي رشد يافته در حمام عاري از پرمنگنات پتاسيم، ?-Al 2 O 3 و در حضور پرمنگنات پتاسيم Mn 2 O 3 بوده است. بررسي مورفولوژي سطحي پوشش توسط تصاوير SEM حاکي از ظهور مورفولوژي پنکيکي در الکتروليت بدون افزودني بوده، درحالي‌که با افزودن پرمنگنات پتاسيم به حمام پوشش دهي، مورفولوژي پوشش به‌طور کامل تغيير کرده و ساختاري فوم مانند روي سطح ديده شد. در حقيقت پرمنگنات پتاسيم با تغيير نوع تخليه هاي صورت گرفته روي سطح، ساختار پوشش را تغيير داده و منجر به تشکيل ساختاري متراکم با حفرات کمتر گرديد. لذا پوشش رشد يافته در حمام حاوي 3 گرم بر ليتر پرمنگنات پتاسيم عملکرد خوردگي مطلوبي داشته است. نتايج نشان داد که با اعمال جريان دوقطبي و کنترل زمان پالس کاتدي مي توان از وقوع تخليه هاي مخرب و دما بالا بر سطح پوشش جلوگيري و کيفيت پوشش حاصل را بهبود بخشيد. پوشش تشکيل شده در حمام حاوي 3 گرم بر ليتر پرمنگنات پتاسيم تحت جريان دوقطبي با پهناي پالس کاتدي بيشتر به واسطه تخلخل کمتر و تراکم ساختاري بالا، رفتار خوردگي و خواص مکانيکي برتري را نسبت به پوشش ايجاد شده تحت جريان تک قطبي نشان داد .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی