Como o teor de silício da liga afeta o desempenho do MAO?
O Impacto do Teor de Silício na Formação e Propriedades do Revestimento MAO
O teor de silício numa liga de alumínio é um fator crítico que determina a qualidade, o desempenho e a aparência de um revestimento de Micro-arc Oxidation (MAO). As partículas de silício alteram fundamentalmente o processo eletroquímico e a microestrutura da camada cerâmica resultante.
Disrupção da Uniformidade e Crescimento do Revestimento
Durante o processo MAO, as descargas de plasma de alta voltagem facilitam o crescimento de uma camada cerâmica de alumina (Al₂O₃) a partir do substrato de alumínio. O silício, presente na liga como uma fase separada, não é oxidado anódicamente sob essas condições. Em vez disso, essas partículas de silício permanecem amplamente inertes e ficam incorporadas na matriz de óxido em crescimento. Isso cria uma estrutura descontínua e composta, onde a alumina dura e isolante cresce ao redor das ilhas de silício não oxidadas. Este efeito interrompe a formação de uma camada cerâmica uniforme, levando a um revestimento mais heterogéneo e mecanicamente interrompido.
Degradação do Desempenho Funcional
Esta disrupção microestrutural tem consequências diretas nas propriedades chave do revestimento:
Redução da Resistência à Corrosão: As interfaces entre a matriz de alumina e as partículas de silício incorporadas podem criar microcélulas galvânicas e caminhos para que agentes corrosivos penetrem no substrato. Isso compromete a função principal do revestimento como barreira, resultando numa resistência inferior ao spray salino em comparação com um revestimento sobre uma liga de baixo teor de silício.
Resistência ao Desgaste Comprometida: Embora a fase de alumina seja extremamente dura, as partículas de silício podem atuar como descontinuidades que iniciam micro-fissuras sob stress mecânico. A coesão geral e a resistência à abrasão do revestimento podem ser inferiores à de uma camada monolítica de alumina formada numa liga mais pura.
Aparência e Propriedades Dielétricas Alteradas: As partículas de silício incorporadas dispersam a luz, conferindo ao revestimento uma aparência característica cinza escuro a preta, manchada. Isso pode ser indesejável para aplicações estéticas. As propriedades de isolamento elétrico também podem ser menos consistentes devido aos caminhos condutivos criados pela rede de silício.
Implicações Práticas para a Seleção de Liga
É por isso que a seleção da liga é fundamental no nosso serviço de Design de Fundição. Para componentes onde é necessário um desempenho máximo do revestimento MAO — como aqueles que exigem alta resistência ao desgaste e superior proteção contra corrosão — recomendamos fortemente especificar uma liga de baixo teor de silício, como A360. Embora ligas comuns de fundição sob alta pressão, como A380 e ADC12 (com 7,5-9,5% de Si) possam ser processadas, o revestimento MAO resultante não alcançará todo o seu potencial em termos de durabilidade e qualidade protetora. O alto teor de silício é excelente para a fundibilidade, mas prejudicial à integridade do revestimento de superfície avançado.
