- اردیبهشت ۷, ۱۳۹۹
- ارسال شده توسط: تاراپوشش
- بخش: سایر پوشش ها, مطالب آموزشی
منیزیم و روشهای پوشش دهی
منیزیم، هشتمین عنصر فراوان روی زمین است و تقریبا %1.93 جرم زمین و 0.13% جرم اقیانوس ها را به خود اختصاص میدهد. منیزیم دارای ویژگی هایی مثبت نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، چگالی پایین (دو سوم آلومینیوم و یک چهارم آهن)، هدایت حرارتی بالا، پایداری ابعادی بالا و قابلیت بازیافت آسان است. مزایای ذکر شده منجر به انتخاب این فلز برای کاربردهای گوناگون شده است. علی رغم این مزایا، تعدادی از ویژگی های غیردلخواه منیزیم مانند مقاومت به خوردگی و سایش ضعیف، استحکام خزشی پایین و فعالیت شیمیایی بالا مانع از فراگیر شدن کاربردهای این فلز شدهاند.
یکی از راهکارهای نسبتا موثر در زمینه محافظت از خوردگی و بهبود خواص مکانیکی منیزیم روشهای مختلف پوشش دهی است. در ادامه، تعدادی از فناوری های پوشش دهی ممکن و در دسترس برای منیزیم و آلیاژهای آن با اشارهای به مزایا و معایب هر یک از این روشها بررسی میگردد.
-
آبکاری الکتروشیمیایی
این روش اغلب برای تغییر خواص سطح یک قطعه با هدف بهبود مقاومت به خوردگی و سایش، ویژگیهای هدایت الکتریکی و ویژگیهای تزئینی موثر واقع میشود. آبکاری به دو دسته ی آبکاری الکتریکی و الکترولس تقسیم میشود. آبکاری یکی از به صرفه ترین روشها از لحاظ اقتصادی به شمار میآید. آبکاری منیزیم در بعضی کاربردها مناسب ارزیابی شده است. به طور مثال آبکاری با Cu-Ni-Cr از لحاظ خوردگی مقاومت خوبی را از خود نشان داده است. اگرچه این پوشش در شرایط دریایی و مه نمکی چندان مقاوم نیست و برای کاربرد در صنایع دریایی، اتومبیل و هوافضا با محدودیت مواجه است.
-
آبکاری الکترولس
آبکاری الکترولس نوعی از آبکاری به شمار میآید که بدون نیاز به نیروی الکتریکی، با غوطهوری نمونه در محلول نمک یک فلز حاوی عامل احیا شونده پوششی بر قطعه اعمال مینماید. آبکاری الکترولس پودرهای آلیاژی MgxNi با مس، Ni-P، Ni-Pd-P و یا Ni-B، سبب افزایش در هدایت حرارتی و استحکام خستگی می شود. اگرچه، این پوشش دارای چسبندگی مناسبی نیست و با چالشهایی روبهروست. منیزیم از جمله فلزاتی است که آبکاری آن سخت قلمداد میشود. به این سبب که حضور منیزیم در هوا به سرعت به تشکیل لایه ی اکسیدی منجر میشود و نیازمند یک عملیات سطحی اولیه برای تمیزکاری است. حداقل ضخامت لازم برای پوششدهی منیزیم، 50 میکرون است. دستیابی به این ضخامت نیز با مشکلاتی مواجه است. از طرفی حمام الکترولس عمر کوتاهی دارد.
-
پوشش های تبدیلی
در فرآیند پوشش تبدیلی، زمینه با غوطهور شدن در محلول، واکنش دهی با سطح آن و با تغییردهی pH در فصل مشترک محلول-فلز و غلظت یون فلزی محافظت میشود. تغییرات موضعی در ترکیب موجب رسوب از محلول به سطح فلز زمینه شده و منجر به تشکیل پوشش میشود. بسیاری از عوامل روی کیفیت این پوشش اثرگذار است از جمله:
- ترکیب آلیاژ فلزی زمینه
- فرآیند پیش عملیات
- فرمولاسیون ترکیب تبدیلی
- عملیاتهای ثانویه
- پارامترهای عملی مانند دما، pH، زمان غوطه وری و غیره
این عوامل ممکن است موجب ترک، تخلخل و یا پوششی غیر یکنواخت شود. در واقع چالش اصلی این دسته از پوششها ایجاد پوشش عاری از ترک و یکنواخت است. در صنایع خودروسازی هنوز در بسیاری از موارد با مشکلاتی در رابطه با شرایط سخت سایش و خوردگی مواجه هستند. از طرفی برخی از این پوشش ها با مشکلات زیست محیطی نیز درگیر هستند. شکل زیر به خوبی فرآیند تولید پوشش تبدیلی را نشان میدهد.
برخی از انواع پوشش های تبدیلی عبارت اند از:
پوشش تبدیلی کرومات
پوشش تبدیلی فسفات
پوشش تبدیلی فلئوریدی
پوشش تبدیلی استانات
Post treatment
Stannate conversion coating