Resumen de Effect of sodium pentaborate (B₅H₁₀NaO₁₃) nanoparticle addition to oxide coatings grown on AZ31 magnesium alloy by micro arc oxidation method on mechanical, corrosion and adhesion properties of coatings
- español
La aleación de magnesio AZ31 es uno de los materiales metálicos ligeros de ingeniería que se han utilizado ampliamente en diversas áreas industriales, tales como la aviación, el espacio, la industria automotriz y electrónica, así como en aplicaciones biomédicas, donde la reducción del peso estructural es un principio fundamental en el diseño. Este estudio se centra en el crecimiento de recubrimientos de óxido de magnesio (MgO) y recubrimientos de óxido compuestos dopados con MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ sobre la superficie de la aleación de magnesio AZ31 mediante el método de Microoxidación por Arco (MAO), con el fin de mejorar sus áreas de uso y la vida útil en aplicaciones industriales, así como para investigar las propiedades estructurales, morfológicas, de adhesión y de corrosión de los recubrimientos obtenidos. En el estudio, se crecieron recubrimientos de MgO mediante el método MAO y recubrimientos compuestos de óxido dopados con MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ mediante la adición de nanopartículas de pentaborato de sodio (B₅H₁₀NaO₁₃) en la solución electrolítica durante el proceso MAO. La estructura de fases de los recubrimientos obtenidos se determinó mediante Difracción de Rayos X (DRX), la microestructura mediante Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y la composición química mediante Espectroscopía de Energía Dispersiva de Rayos X (EDS). La dureza de los recubrimientos de MgO y de los recubrimientos compuestos dopados con MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ se determinó con un microdurómetro, la resistencia a la adhesión con el material base se evaluó mediante un probador de rayado (Scratch Tester) y la resistencia a la corrosión se midió mediante polarización potenciodinámica. Como resultado, se observó que sobre las superficies de los recubrimientos con adición de partículas (MgO:B₅H₁₀NaO₁₃) se formaron recubrimientos densos y homogéneos; además, se redujeron la porosidad y el tamaño de los poros en las superficies de los recubrimientos, se disminuyeron las microgrietas y se obtuvieron recubrimientos con alta resistencia de unión al material base. También se determinó que la resistencia a la corrosión de los recubrimientos con adición de partículas (MgO:B₅H₁₀NaO₁₃) fue superior a la resistencia a la corrosión de los recubrimientos sin adición de partículas (MgO).
- English
AZ31 magnesium alloy is one of the lightweight metallic engineering materials that are widely used in many industrial areas such as aviation, space, automobile and electronics industries, biomedical applications, where structural weight reduction is at the forefront of design principles. This study focuses on the growth of MgO and MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ doped oxide coatings on the surface of AZ31 magnesium alloy by micro arc oxidation (MAO) method in order to improve its usage areas and lifetime in industrial applications, and to investigate the structural, morphological, adhesion and corrosion properties of the grown coatings. In the study, MgO coatings were grown by MAO method and MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ doped composite oxide coatings were grown by adding sodium pentaborate (B₅H₁₀NaO₁₃) nanoparticles into the electrolytic solution in MAO method. The phase structure of the grown coatings was determined by X-ray Diffraction (XRD), microstructure by Scanning Electron Microscopy (SEM) and chemical composition by Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). The hardness of MgO and MgO:B₅H₁₀NaO₁₃ doped composite oxide coatings were determined by microhardness tester, the adhesion resistance with the base material was determined by Scratch Tester and the corrosion resistance was determined by potentiodynamic polarization tester. As a result, it was observed that dense and homogeneous coatings were grown on the surfaces of particle-added (MgO:B₅H₁₀NaO₁₃) coatings, that porosity and pore sizes on the surfaces of the coatings were reduced, that microcracks were reduced, and that coatings with high bond strength with the base material were grown. It was also determined that the corrosion resistance of the coatings with particle addition (MgO:B₅H₁₀NaO₁₃) was higher than the corrosion resistance of the coatings without particle addition (MgO).
