Международный
научный журнал

Исследование получения покрытия на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования


Investigation of obtaining of coating on aluminum alloy by metod of micro-arc oxidation

Цитировать:
Рамазанова Ж.М., Мустафа Л.М. Исследование получения покрытия на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 8-9(20). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2588 (дата обращения: 19.11.2019).
 
Прочитать статью:

Keywords: micro-arc oxidation, the under layer, the porosity of the coating, adhesion of paint coatings

 

АННОТАЦИЯ

В настоящее время алюминий и его сплавы являются основным сырьем в авиационной и авиакосмической промышленности, также они широко используются в пищевой промышленности, строительстве и в других отраслях народного хозяйства. При этом на изделия из алюминия и его сплавов требуется наносить гальванические, лакокрасочные покрытия. Получение прочных покрытий на алюминии затрудняется слабой адгезией к нему многих лакокрасочных  и металлических покрытий.  Вследствие этого покрытия, нанесенные на металл без предварительной подготовки, под воздействием различных факторов могут легко отслоиться. Улучшение адгезии покрытий к металлу достигается главным образом химическим или электрохимическим оксидированием. Пленки, образующиеся при анодной обработке алюминия, являются хорошим подслоем под лакокрасочные и другие покрытия. Одним из перспективных методов получения оксидных покрытий на вентильных металлах является метод микродугового оксидирования, позволяющий получить оксидные слои с различными функциональными свойствами, хорошей адгезией в подложке и большим диапазоном пористости.

В работе рассмотрены возможности использования тонких оксидных покрытий, полученных методом микродугового оксидирования в качестве подслоя на изделия из алюминия и его сплавов. Показано, что природа электролита, соотношение анодного и катодного импульсов тока, длительность анодного импульса тока оказывают влияние на пористость и форму пор. Установлено, что введение органических добавок в исходный электролит приводит к образованию пор овальной удлиненной формы, хаотическому их расположению. В анодно-катодном режиме в щелочном электролите, содержащем бораты, фосфаты щелочных металлов, получены оксидные покрытия толщиной до 3 мкм с размерами округлых пор 0,5—1,0 мкм и распределением 2—3,5*108 пор/см2, которые могут быть использованы в качестве подслоя при нанесении гальванических и лакокрасочных покрытий на изделия из алюминия и его сплавов.

ABSTRACT

Nowadays, aluminum and its alloys are the main raw materials in the aviation and aerospace industry; also, they are widely used in the food industry, construction and other sectors of the economy. At the same time it is required to spread galvanic, paint coatings on products made with aluminum and its alloys. It is difficult to get strong coatings on aluminum because of weak adhesion of many paints and metal coatings. By virtue of this coating, spread on the metal without any preliminary preparation, under various factors may easily peel off. Improving the adhesion of coatings to the metal is achieved mostly by chemical or electrochemical oxidation. Sheetings formed by the anodized aluminum is a good underlay for paints and other coatings. One of the prospective methods of obtaining oxide coatings on valve metals is the method of micro-arc oxidation which allows obtaining oxide layers with different functional properties, good adhesion to the substrate, and a large range of porosity.

In the article possibilities of using thin oxide coatings produced by micro-arc oxidation as an underlay on products from aluminum and its alloys are considered. It is shown that the nature of the electrolyte, the ratio of the anodic and cathodic current pulses, the duration of the anode current pulse influence the porosity and pore shape. It is stated that the introduction of organic additives in the electrolyte source leads to the formation of long elongated oval shape and chaotic arrangement. In the anode-cathode regime in the alkaline electrolyte containing borates, phosphates of alkali metal, oxide coatings are obtained in thickness under 3 micron with pore size rounded 0.5—1.0 microns and distribution 2—3.5 * 108 pores / cm2 which can be used as an underlay for application of coatings and electroplating on articles of aluminum and its alloys.

 


Список литературы:

1.    Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. и др. Гальванотехника. Справ. изд. — М.: Металлургия, 1987. — 736 с.
2.    Будницкая Ю.Ю., Мамаев А.И., Мамаева В.А. и др. Исследование влияния режимов формирования анодно-оксидных покрытий на их пористость // Перспективные материалы. — 2002. — № 3. — С. 48—55.
3.    Девяткина Т.И., Спасская М.М., Москвичев А.Н. и др. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов для получения качественных гальванических покрытий // Вестник нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. — 2013. — № 4(1). — С. 109—114.
4.    Мамаев А.И., Мамаева В.А. Сильноточные процессы в растворах электролитов. — Новосибирск.: Изд. СО РАН, 2005. —255 с.
5.    Мамаев А.И., Рамазанова Ж.М., Бутягин П.И. и др. Информационно-измерительный комплекс для определения параметров микроплазменных процессов в растворах // Защита металлов. — 1996. — Т. 32, № 2. — С. 203—207.
6.    Рамазанова Ж.М., Мамаев А.И. Получение износостойких, функциональных оксидных покрытий на сплавах алюминия методом микродугового оксидирования // Физика и химия обработки материалов. —2002. — № 2. — С. 67—69.
7.    Ракоч А.Г., Дуб А.В., Бардин И.В. и др. К вопросу о влиянии комбинированных режимов на предельную толщину микродуговых покрытий // Коррозия: материалы, защита. — 2009. — № 11. — С. 32—36.
8.    Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б. и др. Микродуговое оксидирование: Теория, технология, оборудование. — М.: ЭКОМЕТ, 2005. — 368 с.
9.    Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. — М.: Металлургия, 1970. — 375 с.
10.    Yerokhin A.L., Nie X., Leyland А. et al. Plasma electrolysis for surface engineering // Surface and Coatings Technology. —1999. — № 122. — Р. 73—93.


References:

1.    Azhogin F.F., Belenkii M.A. Electrolytic metallurgy. Moscow, Metallurgiia Publ, 1987. 736 p. (In Russian).
2.    Budnitskaia Iu.Iu., Mamaev A.I., Mamaeva V.A., Vybornova S.N. Study of the influence of formation modes of anodic oxide coatings of their porosity. Perspektivnye materialy [Prospective materials]. 2002, no. 3, pp. 48—55 (In Russian).
3.    Deviatkina T.I., Spasskaia M.M., Moskvichev A.N., Rogozhin V.V., Mikhalenko M.G. Anodic oxidation of aluminum and its alloys to produce quality electroplated coatings. Vestnik nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod]. 2013, no. 4 (1), pp. 109—114 (In Russian).
4.    MamaevA.I., Mamaeva V.A. High-current processes in electrolyte solutions. Novosibirsk, SO RAN Publ., 2005. 255 p. (In Russian).
5.    Mamaev A.I., Ramazanova Zh.M., Butiagin P.I., Vybornova S.N., Saveliev Y.A., Dimaki V.A., Viklov V.Y. Data measurement system for determination of parameters of microplasma processes in solutions. Zashchita metallov [Metal protection]. 1996, vol. 32, no. 2, pp. 203—207 (In Russian).
6.    Ramazanova Zh.M., Mamaiev A.I. Obtaining of wear-resisting, functional oxide coatings on aluminum alloys using the microarc oxidation method. Fizika i khimiia obrabotki materialov [Physics and chemistry of metal treatment]. 2002, no. 2, pp. 67—69 (In Russian).
7.    Rakoch A.G., Dub A.V., Bardin I.V. To the question on the influence of combined modes on peak thickness of microarc coatings. Korroziia: materialy, zashchita [Corrosion: materials, protection]. 2009, no. 11, pp. 32—36 (In Russian).
8.    Suminov I.V., Epelfeld A.V., Liudin V.B. et al. Microarc oxidation: theory, technology, equipment. Moscow, EKOMET  Publ., 2005. 368 p. (In Russian).
9.    Saltykov S.A. Stereometric metallography. Moscow, Metallurgiia Publ., 1970. 375 p. (In Russian).
10.    Yerokhin A.L., Nie X., Leyland А., Matthews А., Plasma electrolysis for surface engineering. Surface and Coatings Technology. 1999, no. 122, pp. 73—93.


Информация об авторах:

Рамазанова Жанат Мусановна Ramazanova Zhanat

канд. хим. наук, доцент, заведующая лабораторией космического материаловедения Департамента космического материаловедения и приборостроения АО «Национальный центр космических исследований и технологий», 050010, Алматы, Республика Казахстан, ул. Шевченко, д.15

Candidate of Сhemical sciences, associate professor, Head of the laboratory of space material science, Department of Materials Science and Space Instrument Engineering, JSC "National Center for Space Research and Technology", 050010, Almaty, Kazakhstan, Shevchenko str., 15


Мустафа Лаура Молдакеримовна Mustafa Laura

младший научный сотрудник Департамента космического материаловедения и приборостроения АО «Национальный центр космических исследований и технологий», 050010, Алматы, Республика Казахстан, ул. Шевченко, д.15

Junior Research scientist, Department of Materials Science and Space Instrument Engineering, JSC "National Center for Space Research and Technology", 050010, Almaty, Kazakhstan, Shevchenko str., 15


Читателям

Информация о журнале

Выходит с 2013 года

ISSN: 2311-5122

Св-во о регистрации СМИ: 

ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013

ПИ №ФС77-66236 от 01.07.2016

Скачать информационное письмо

Включен в перечень ВАК Республики Узбекистан

Размещается в: 

doi:

The agreement with the Russian SCI:

cyberleninka

google scholar

Ulrich's Periodicals Directory

socionet

Base

 

OpenAirediscovery

CiteFactor

Поделиться

Лицензия Creative CommonsЯндекс.Метрика© Научные журналы Universum, 2013-2019
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Непортированная.