CC BY
45
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
УДК 621.787
В. Б. Ковальчук, А. В. Пономаренко Руководитель - С. С. Ивасев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОКСИДИНЫЕ МДО-ПОКРЫТИЯ НА АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЬГЕ
Рассматриваются методы нанесения многофункциональных, МДО-покрытий на фольге из алюминиевых сплавов. Выбраны оптимальные условия для наращивания покрытий.
Разработка новых экологически чистых технологий нанесения высокоэффективных и надежных покрытий для защиты и упрочнения металлических изделий является сегодня одной из самых актуальных задач современной науки и техники в связи с ростом жесткости условий эксплуатации, агрессивности применяемых технологических сред и соответственным повышением требований к конструкционным материалам.
Микродуговое оксидирование (МДО) позволяет получать многофункциональные керамикоподобные покрытия с уникальным комплексом свойств [1].
Исследование характеристик покрытий защитных пленок на основе алюминиевой фольги производили с учетом установленных требований: твердость на микротвердомере ПМТ-3, толщины на толщиномере ТТ-260 вихретоковым методом. Покрытие наносили на одну сторону фольги.
Наилучших результатов удалось достичь при проведении процесса микродугового оксидирования алюминиевой фольги в электролите: 35 г/л МаН2Р04 • 12Н20 + 20 г/л Н3В03 + 30 г/л №2В407 • 10Н20 + + 10 г/л МаР, полученное покрытие имело меньшую микротвердость, но его менее пористая структура и незначительная толщина технологического слоя (это обуславливает малый коэффициент трения и малое время притирки покрытия) позволяли использовать пленку с этим покрытием без механической обработки [2]. Также у этого покрытия наблюдались и более высокие изоляционные свойства.
В результате проведенных исследований, было установлено, что коэффициент теплового излучения алюминия, защищенного МДО покрытием достигает 80 % излучения абсолютно черного тела, что удовлетворяет требованиям предъявленным к покрытию. Удельное электрическое сопротивление оксидной пленки на чистом алюминии при температуре 15-25 °С составляет 109 Ом-м , а при 250 °С около 1013 Ом-м. Улучшение электроизоляционных свойств с увеличением температуры связано с удалением влаги из пор [3].
Исследования показали, что наибольшая твердость покрытия на алюминиевой фольге, получается в силикатном электролите при следующих параметрах: плотность тока 30 А/дм2, соотношение 1к/1а = 0,9, время обработки 50 минут. Покрытие характеризуется толщиной И = 35 мкм (рисунок), микротвердостью 20 ГПа.
п, жм
\------------: , МИН
.
Изменение общей толщины покрытия при плотности тока 30 А/дм2
Перечисленные характеристики позволяют применять МДО-покрытия на алюминиевой фольге в качестве терморегулирующих покрытий для защиты элементов космических летательных аппаратов от воздействия солнечного и ионизирующего излучений, а также в качестве защиты конструктивных элементов летательных аппаратов от эрозионного воздействия плазменных струй стационарных плазменных двигателей при выполнении коррекции орбиты.
Библиографические ссылки
1. Смелянский В. М., Земскова Е. П. Повышение коррозионной стойкости изделий из алюминиевых сплавов путем нанесения комбинированных МДО-покрытий // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. № 2. С. 31-35.
2. Эпельфельд А. В., Людин В. Б., Дунькин О. Н., Невская О. С. Характер разряда в системе металл-оксид-электролит при микродуговом оксидировании на переменном токе // Известия АН. 2000. Т. 64. № 4. С. 759-762. Сер. Физическая.
3. Ковальчук, В. Б., Ивасев С. С. Повышение качества МДО покрытий на тонких пленках алюминиевых сплавов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : сб. тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов (6-10 апреля 2009, г. Красноярск): в 2 т. Т. 1. Технические науки. Информационные технологии. Сообщения школьников / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2009.
© Ковальчук В. Б., Пономаренко А. В., Ивасев С. С., 2010
