सब्सट्रेट का चयन MAO कोटिंग के प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है?

MAO कोटिंग प्रदर्शन में सब्सट्रेट की आधारभूत भूमिका

सब्सट्रेट चयन निस्संदेह सबसे महत्वपूर्ण कारक है जो Micro-arc Oxidation (MAO) कोटिंग के प्रदर्शन, गुणवत्ता और यहां तक कि कार्यक्षमता को निर्धारित करता है। सब्सट्रेट केवल एक निष्क्रिय आधार नहीं है, बल्कि एक सक्रिय प्रतिभागी है जो इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया में सीधे शामिल होता है, कोटिंग की वृद्धि तंत्र, माइक्रोस्ट्रक्चर और अंतिम गुणों को नियंत्रित करता है। गलत सामग्री चुनने पर कोटिंग छिद्रपूर्ण, कमजोर चिपकी हुई या कार्यात्मक रूप से अपर्याप्त हो सकती है।

मूलभूत अनुकूलता: वॉल्व मेटल आवश्यकताएँ

सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण, सब्सट्रेट एक "वॉल्व मेटल" होना चाहिए—मुख्य रूप से एल्युमिनियम, मैग्नीशियम या टाइटेनियम। ये धातुएँ एनोडिकली पोलराइज्ड होने पर एक स्थिर, चिपकने योग्य और पासिवेटिंग ऑक्साइड परत बनाती हैं। यह प्राकृतिक ऑक्साइड वह प्रारंभिक परत है जिसे MAO प्रक्रिया मोटी सिरेमिक कोटिंग में बदल देती है। जिंक, तांबा और स्टील जैसी धातुएँ यह सुरक्षात्मक परत नहीं बना सकतीं और इसलिए असंगत हैं, क्योंकि उच्च वोल्टेज पर ये केवल घुल जाएँगी या गैर-संरक्षक स्केल बनाएँगी।

कोटिंग संरचना पर मिश्र धातु की संरचना का प्रभाव

अनुकूल धातुओं में भी, विशिष्ट मिश्र धातु संरचना का गहरा प्रभाव होता है। मिश्र धातु तत्वों की उपस्थिति दूसरी फेज बनाती है जो MAO प्रक्रिया के दौरान अलग प्रतिक्रिया करती हैं।

• एल्युमिनियम मिश्र धातु:

  • सिलिकॉन (Si): उच्च सिलिकॉन सामग्री, जैसे सामान्य डाई-कास्टिंग मिश्र धातु A380 में पाई जाती है, सबसे आम चुनौती है। सिलिकॉन कण अधिकांशतः निष्क्रिय रहते हैं और ऑक्साइड परत में एम्बेड हो जाते हैं। यह कोटिंग की समानता को बाधित करता है, जिससे अधिक छिद्रपूर्ण और असमान संरचना बनती है, जो दोनों, क्षरण और पहनाव प्रतिरोध को प्रभावित करती है। इष्टतम प्रदर्शन के लिए, कम सिलिकॉन मिश्र धातु जैसे A360 को प्राथमिकता दी जाती है।

  • तांबा (Cu): तांबे-समृद्ध इंटरमेटलिक फेज़ विभिन्न दरों पर ऑक्सीडाइज होते हैं और कोटिंग में कमजोर स्थल बना सकते हैं। ये क्षेत्र स्थानीय गैल्वैनिक संक्षारण के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं, जिससे कोटिंग की सुरक्षात्मक अवरोधक क्षमता गंभीर रूप से घट जाती है।

• मैग्नीशियम मिश्र धातु: जबकि MAO प्रतिक्रियाशील मैग्नीशियम की सुरक्षा के लिए उत्कृष्ट है, उच्च अशुद्धि सामग्री (जैसे Fe, Ni) ऐसे स्थल बना सकती है जहां सामान्य रूप से ठोस कोटिंग के तहत पिटिंग संक्षारण शुरू हो सकता है।

• टाइटेनियम मिश्र धातु: आमतौर पर उत्कृष्ट अनुकूलता दिखाते हैं, अधिकांश सामान्य मिश्र धातु उच्च गुणवत्ता, अच्छी तरह से चिपकी हुई कोटिंग बनाते हैं।

कार्यात्मक कोटिंग गुणों पर प्रभाव

सब्सट्रेट की संरचना सीधे महत्वपूर्ण प्रदर्शन मैट्रिक्स को निर्धारित करती है:

• चिपकने की क्षमता: एक अनुकूल मिश्र धातु धातु से सिरेमिक में साफ, धातु आधारित ग्रेडिएंट बनाने की अनुमति देता है, जिससे उत्कृष्ट चिपकने की क्षमता सुनिश्चित होती है। असंगत तत्व कमजोर इंटरफेस बनाते हैं जो डीलैमिनेशन के लिए प्रवण होते हैं।

• संक्षारण प्रतिरोध: एक समान, दोष-रहित कोटिंग जो एक अनुकूल सब्सट्रेट (जैसे A360) पर विकसित होती है, उत्कृष्ट अवरोध �������������्रदान करती है, और आसानी से 1000+ घंटे सॉल्ट स्प्रे परीक्षण में सफल होती है। A380 जैसी मिश्र धातु पर एम्बेडेड सिलिकॉन कण संक्षारण एजेंटों के लिए मार्ग बनाते हैं, जिससे समयपूर्व विफलता होती है।

• पहनाव प्रतिरोध और कठोरता: कठोर, सुरक्षात्मक अल्फा-अल्युमिना फेज़ की वृद्धि समान सब्सट्रेट पर सबसे सुसंगत होती है। सिलिकॉन जैसे व्यवधानकारी तत्व तनाव सांद्रक के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिससे कोटिंग का कुल घर्षण प्रतिरोध कम हो जाता है।

डिज़ाइन और निर्माण के लिए व्यावहारिक निहितार्थ

इसलिए, सब्सट्रेट चयन एक अनदेखा निर्णय नहीं हो सकता। यह डाई कास्टिंग डिज़ाइन सेवा के दौरान लिया जाने वाला आधारभूत निर्णय है। आवश्यक कोटिंग प्रदर्शन के आधार पर सही Die Cast Aluminum Alloy निर्दिष्ट करना आवश्यक है। जबकि उच्च-सिलिकॉन मिश्र धातु सस्ती और आसानी से कास्ट की जा सकती है, परिणामी कमजोर MAO कोटिंग घटक विफलता की ओर ले सकती है, प्रारंभिक बचत को निरस्त कर सकती है और फ़ील्ड में उत्पाद की अखंडता को प्रभावित कर सकती है।