АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 620.197;669;621.794

Егоршин П.Е. студент магистрант гр. 16 МТм1 факультет «Машиностроения и транспорта» ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет»

Россия, г. Пенза

АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ

Аннотация: Микродуговое оксидирование это технология обработки поверхности и упрочнения металлов вентильной группы, начинает развитие от аналогичного процесса анодирования, является электрохимических процессом. Технологией микродугового оксидирования (МДО) получают универсальные покрытия аналогичные керамическим со стабильными свойствами, в том числе износостойкие, коррозионностойкие, теплостойкие, электроизоляционные, декоративные и пр.

Ключевые слова: микродуговое оксидирование, покрытие, технология, свойства, упрочнение.

Yegorshin P.E.

Graduate student gr. 16 МТм1, faculty of "Machine building and transport" FSBEIHE "Penza State University"

Russia, Penza

ANALYSIS OF THE ELECTROLYTES USED IN THE

TECHNOLOGY OF MICRO-ARC OXIDATION

Abstract: Micro-arc oxidation is a technology of surface treatment and hardening of metals of the valve group, begins the development of a similar process of anodizing, is electrochemical process. Technology micro-arc oxidation (MAO) with a universal coating similar to ceramic with stable properties including abrasion resistant, corrosion resistant, heat resistant, insulating, decorative, etc.

Keywords: micro-arc oxidation, coating, technology, properties, hardening.

Процесс микродугового оксидирования ведется в слабощелочных электролитах при подаче импульсного или переменного тока. Перед нанесением покрытия не требуется трудоемкой подготовки поверхности [1]. Особенность процесса состоит в использовании энергии электрических микроразрядов, которые беспорядочно перемещаются по оксидируемой поверхности. Микроразряды оказывают на покрытие и электролит плазмохимическое и термическое воздействие. Экспериментально установлено, что оксидный слой на 70 % формируется вглубь подложки металла, а остальные 30 % покрытия находятся на поверхности изделия.

Толщина покрытий, полученных МДО-методом может достигать до 250 мкм. Температура электролита при нанесении покрытия находится в интервале от 15 до 400°С, она не оказывает сильного влияния на протекание

процесса [2].

При выборе вида и состава электролита для создания покрытий на деталях методом микродугового оксидирования (МДО) необходимо учитывать следующие требования:

- Электролит должен обеспечивать возможность получения на деталях покрытий с требуемыми и стабильными физико-механическими свойствами;

- Свойства получаемых покрытий должны находиться в строгом соответствии с заданными режимами электролиза и варьироваться в широких пределах;

- Получение покрытия должно быть максимально производительным;

- Электролит должен быть экологически безопасным;

- Применяемые для приготовления электролита материалы должны быть не дорогими и недефицитными;

- Способы контроля и корректировки состава электролита должны быть просты и эффективны.

Выделяют четыре основных группы электролита для МДО-процесса

[3]:

-Растворы, в которых упрочненный слой образуется за счет окисления металла (растворы кислот и щелочей);

- Растворы, в которых покрытие создается за счет анионов электролита (растворы жидкого стекла);

- Растворы, в которых покрытие формируется за счет окисления металла и за счет анионов электролита (смеси растворов первого и второго типов);

- Растворы, содержащие мелкодисперсные частицы.

В электролитах первой группы покрытие формируется за счет протекания процесса окисления алюминия. В электролитах второй и третьей групп происходит не только окисление алюминия, но и включение в состав покрытия вещества из электролита. В электролитах четвертой группы покрытие формируется в основном из материала, присутствующего в них в виде мелкодисперсных частиц Ввиду того, что процесс протекает в условиях искрового разряда на поверхности оксидируемой детали при локальных температурах в зоне реакции от 260°С до 750°С, мелкодисперсные частицы, находящиеся в электролите в виде порошков, сплавляются с другими компонентами покрытия, образуя прочный композит аналогичный керамическому покрытию. Применение электролитов этой группы позволяет формировать покрытия оксида алюминия, оксида титана и других материалов [4].

Составы наиболее распространенных электролитов, используемых в МДО-процессе, формируемые в них толщины и назначения покрытий представлены в таблице 1 [4].

Таблица 1 - Состав электролитов, формируемые в них толщины покрытий и назначения покрытий [4]_

Компонент /содержание г/л Н2О Толщина покрытия, мкм Назначение покрытия

Гидроксид калия / от 2 до 8 до 100 Повышение износостойкости, защита от коррозии

Натриевое жидкое стекло / от 180 до 200, гидроксид калия / от 74 до 84 до 500 Защита от термического воздействия

Натриевое жидкое стекло / от 20 до 60 до 150 Повышение износостойкости, защита от коррозии

Гидроксид натрия / от 15 до 30, натриевое жидкое стекло / от 80 до120, оксид алюминия / от 10 до 20 до 200 Защита от термического воздействия

Гидроксид калия / от 2 до 3, натриевое жидкое стекло / от 8 до 10, пероксид водорода / от 2,5 до 10 до 200 Повышение износостойкости

Алюминат натрия / от 25 до 50 до 300 Защита от коррозии и термического воздействия

Натрий фосфорно-молибде-новокислый / от 10 до 100 до 20 Защита от коррозии

Концентрированная серная кислота / от 50 до 60 до 50 Упрочнение, защита от коррозии

В настоящее время наибольшее применение получили электролиты первой группы. Одним из самых простых и признанных электролитов этой группы стал раствор гидроксида калия, который дает возможность получать качественные, отвечающие высоким требованиям покрытия. Так же применяются растворы некоторых кислот (серная, фосфорная, щавелевая, лимонная и др.), наибольшее применение нашла серная кислота. Её используют в концентрированном виде, в связи с тем, что разбавленная кислота не способна пассивировать покрытия из алюминия.

При использовании электролитов первой группы геометрические размеры обрабатываемых деталей изменяются незначительно. Упрочненный слой формируется с внутренней стороны, то есть на границе раздела "металл-пленка" [4]. В этом случае покрытие углубляется в металл, а наружный действительный размер детали меняется в пределах 10 % от толщины сформированной пленки на величину внешнего слоя покрытия, который при последующей окончательной механической обработке полностью убирается.

Электролиты 2-ой и 3-ей группы образовывают покрытия за счет катионов раствора, к ним относятся растворы силикатов щелочных металлов.

При использовании электролитов 4-ой группы формируются толстослойные покрытия (до 400 мкм). Однако данным покрытиям, свойственна низкая адгезионная прочность и износостойкость.

Использованные источники:

1. И.В. Суминов, А.В. Эпельфельд, В.Б. Людин, Б.Л. Крит, А.М. Борисов. Микродуговое оксидирование. М.: «ЭКОМЕТ», 2005. - 368 с.

2. Б. В. Шандров, Е. М. Морозов, А. В. Жуковский. Основы технологии микродугового оксидирования М: «Альянс», 2011. - 275 с.

3. Малышев В.Н. Трибология поверхностей, упрочненных микродуговым оксидированием. «Palmarium Academic Publishing», 2012, 410 c.

4. Долговечность электролита при формировании МДО - покрытий / А.Н. Новиков, В.В. Жуков .- Ремонт, восстановление, модернизация .- 2016 .- 2 с. - №9. - С.31-32

УДК 502

Есемуратова С.П.

ассистент кафедра Биологии

Каракалпакский государственный университет им. Бердаха

Республика Узбекистан, г. Нукус НИЖНЕ-АМУДАРЬИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ БИОСФЕРНЫЙ РЕЗЕРВАТ - ЖЕМЧУЖИНА НИЗОВЬЕВ АМУДАРЬИ

Аннотация

В статье отражены вопросы, касающиеся изучения современного состояния растительного и животного мира в Нижне-амударьинским государственном биосферном резервате. Биосферный резерват обладает благоприятными условиями по сравнению с другими тугайными экосистемами дельты Амударьи.

Ключевые слова: Приаралье, резерват, низовья Амударьи, фауна и флора, экосистема.

Esemuratova S.P. Assistant to department of Biology The Karakalpak state university of Berdakh Nukus, Republic of Uzbekistan NIZHNE-AMUDARINSKIY STATE THE BIOSPHERIC WILDLIFE RESERVE - THE PEARL LOWER REACHES OF AMU DARYA Summary

The questions concerning studying of a current state of a plant and animal life in Lower-amudaryinsky the state biospheric wildlife reserve are reflected in article. The biosphericwildlife reserve has favorable conditions in comparison with other tygai ecosystems of the delta of Amu Darya.

Keywords: Priaralye, wildlife reserve, lower reaches of Amu Darya, fauna and flora, ecosystem