Плазменный электролитический окисление (PEO) — один из нескольких процессов, при которых поверхность металлического предмета покрывается защитным керамическим слоем. Материалы, которые можно обрабатывать таким образом, включают такие металлы, как алюминий и магний, а также керамическое покрытие обычно представляет собой оксид. Процесс похож на анодирование, но использует значительно более высокие электрические потенциалы, что может вызвать образование плазменных разрядов. Это имеет тенденцию создавать очень высокие температуры и давления вдоль поверхности заготовки, что может привести к несколько более толстым керамическим покрытиям, чем способно традиционное анодирование. Защитный слой, созданный плазменно-электролитическим окислением, может обеспечить такие преимущества, как устойчивость к коррозии и износу.
Первые эксперименты с плазменно-электролитическим окислением были проведены в 1950-х годах, и с тех пор были разработаны и усовершенствованы различные методы. Каждый из методов ПЭО работает по одному и тому же основному принципу, который заключается в том, что определенные металлы могут быть индуцированы для образования защитного оксидного покрытия в правильных условиях. Многие металлы естественным образом образуют оксидный слой в присутствии кислорода, но обычно он не очень толстый. Для увеличения толщины оксидного покрытия необходимо использовать анодирование и другие методы.
На самом базовом уровне плазменно-электролитическое оксидирование имеет сходство с традиционным анодированием. Металлическую заготовку опускают в ванну с электролитом и подключают к источнику электроэнергии. В большинстве случаев металлическая заготовка будет действовать как один электрод, а чан с электролитом — как другой. На электроды подается электричество, что приводит к выделению водорода из раствора электролита. Когда кислород высвобождается, он реагирует с металлом и образует слой оксида.
Традиционное анодирование использует от 15 до 20 вольт для выращивания оксидного слоя на металлической заготовке, в то время как в большинстве методов плазменно-электролитического окисления используются импульсы 200 и более вольт. Это высокое напряжение способно преодолеть диэлектрическую прочность оксида, что приводит к плазменным реакциям, от которых зависит этот метод. Эти плазменные реакции могут создавать температуры около 30 000 ° F (около 16 000 ° C), что необходимо для образования толстых оксидных слоев, которые способны образовывать процессы ПЭО.
Оксидные покрытия, которые могут быть созданы в процессе плазменно-электролитического окисления, могут иметь толщину более нескольких сотен микрометров (0,0078 дюйма). Анодирование также можно использовать для создания оксидных слоев толщиной до 150 микрометров (0,0069 дюйма), хотя для этого процесса требуется раствор сильной кислоты, в отличие от разбавленного основного электролита, обычно используемого для плазменно-электролитического окисления. Свойства ПЭО-покрытия также можно изменить, добавляя в электролит различные химические вещества или изменяя время подачи импульсов напряжения.
