Журналы →  Цветные металлы →  2017 →  №12 →  Назад

Композиционные материалы и многофункциональные покрытия
Название Формирование композиционных покрытий методом плазменного электролитического оксидирования с применением теломерного раствора тетрафторэтилена в пентафторхлорбензоле
DOI 10.17580/tsm.2017.12.08
Автор Гнеденков С. В., Синебрюхов С. Л., Машталяр Д. В., Надараиа К. В.
Информация об авторе

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного
отделения РАН, Владивосток, Россия:

С. В. Гнеденков, профессор, зам. директора по научной работе; зав. отделом электрохимических систем и процессов модификации поверхности, эл. почта: svg21@hotmail.com
С. Л. Синебрюхов, доцент, зав. лабораторией нестационарных поверхностных процессов (НПП), эл. почта: sls@ich.dvo.ru
Д. В. Машталяр, старший научный сотрудник лаборатории композиционных покрытий биомедицинского назначения, эл. почта: madiva@inbox.ru
К. В. Надараиа, младший научный сотрудник лаборатории НПП, эл. почта: nadaraiakv@mail.ru

Реферат

В настоящее время для защиты магниевых сплавов от внешних разрушающих воздействий применяют различные способы формирования покрытий. Одним из активно развивающихся и позволяющих повысить антикоррозионные и механические характеристики обрабатываемого сплава является метод плазменного электролитического оксидирования (ПЭО), который получил широкое распространение в промышленности благодаря результатам научных исследований, проводимых в мире. Представлены результаты исследований электрохимических и механических свойств, а также гидрофобности композиционного покрытия, сформированного на магниевом сплаве МА8 методом плазменного электролитического оксидирования с последующим нанесением на полученный слой полимера из теломерного раствора тетрафторэтилена в пентафторхлорбензоле. Сформированное композиционное покрытие приводит к снижению плотности тока коррозии и повышению поляризационного сопротивления на два и четыре порядка в сравнении с базовым ПЭО-покрытием и материалом без покрытия соответственно. Испытания на растяжение для образцов с композиционным покрытием выявили положительное влияние термического воздействия на значения максимальной силы при растяжении. После нанесения теломеров тетрафторэтилена и последующей термической обработки данный параметр повышается. Полученные композиционные слои обладают гидрофобными свойствами: контактный угол, рассчитанный с применением метода Юнга – Лапласа с целью учета гравитационных искажений контура капли под собственной массой, составил 145 град.

Также в работе принимали участие В. М. Бузник, Д. П. Кирюхин, Г. А. Кичигина, П. П. Кущ (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская область).
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант 14-33-00009).

Ключевые слова Магниевые сплавы, плазменное электролитическое оксидирование, теломерные растворы, композиционные покрытия, коррозия, гидрофобные свойства, фторполимеры
Библиографический список

1. Henry F., Renaux F., Coppee S., Lazzaroni R., Vanden casteele N., Reniers F., Snyders R. Synthesis of superhydrophobic PTFE-like thin films by self-nanostructuration in a hybrid plasma process // Surface Science. 2012. Vol. 606. P. 1825–1829.
2. Martini C., Ceschini L., Tartertini F., Paillard J. M., Curran J. A. PEO layers obtained from mixed aluminate–phosphate baths on Ti – 6Al – 4V: Dry sliding behaviour and influence of a PTFE topcoat // Wear. 2010. Vol. 269. P. 747–756.
3. Zhang, D. Y., Dong G. N., Chen Y. J., Zeng Q. F. Electrophoretic deposition of PTFE particles on porous anodic aluminum oxide film and its tribological properties // Applied Surface Science. 2014. Vol. 290. P. 466–474.
4. Gnedenkov S. V., Sinebryukhov S. L., Mashtalyar D. V., Nadaraia K. V., Kiryukhin D. P., Buznik V. M., Kichigina G. A., Kushch P. P. Composite coatings formed by plasma electrolytic oxidation and using telomeric tetrafluoroethylene solutions // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2015. Vol. 60, No. 8. P. 975–986.
5. Arrabal R., Matykina E., Viejo F., Skeldon P., Thompson G. E. Corrosion resistance of WE43 and AZ91D magnesium alloys with phosphate PEO coatings // Corrosion Science. 2008. Vol. 50. P. 1744–1752.
6. Cui S. H., Han J. M., Du Y. P., Li W. J. Corrosion resistance and wear resistance of plasma electrolytic oxidation coatings on metal matrix composites // Surface and Coatings Technology. 2007. Vol. 201. P. 5306–5309.
7. Cheng Y. L., Wu F., Matykina E., Skeldon P., Thompson G. E. The influences of microdischarge types and silicate on the morphologies and phase compositions of plasma electrolytic oxidation coatings on Zircaloy-2 // Corrosion Science. 2012. Vol. 59. P. 307–315.
8. Yagi S., Kuwabara K., Fukuta Y., Kubota K., Matsubara E. Formation of self-repairing anodized film on ACM522 magnesium alloy by plasma electrolytic oxidation // Corrosion Science. 2013. Vol. 73. P. 188–195.
9. Gnedenkov S. V., Sinebryukhov S. L., Mashtalyar D. V., Nadaraia K. V., Gnedenkov A. S., Bouznik V. M. Composite fluoropolymer coatings on the MA8 magnesium alloy surface // Corrosion Science. 2016. Vol. 111. P. 175–185.
10. Wang Z. J., Wu L. N., Qi Y. L., Cai W., Jiang Z. H. Selflubricating Al2O3/PTFE composite coating formation on surface of aluminium alloy // Surface and Coatings Technology. 2010. Vol. 204. P. 3315–3318.
11. Li S. M., Zhu M. Q., Liu J. H., Yu M., Wu L., Zhang J. D., Liang H. X. Enhanced tribological behavior of anodic films containing SiC and PTFE nanoparticles on Ti6Al4V alloy // Applied Surface Science. 2014. Vol. 316. P. 28–35.
12. Mori Y., Koshi A., Liao J., Asoh H., Ono S. Characteristics and corrosion resistance of plasma electrolytic oxidation coatings on AZ31B Mg alloy formed in phosphate — silicate mixture electrolytes // Corrosion Science. 2014. Vol. 88. P. 254–262.
13. Sah S. P., Tsuji E., Aoki Y., Habazaki H. Cathodic pulse breakdown of anodic films on aluminium in alkaline silicate electrolyte – Understanding the role of cathodic half-cycle in AC plasma electrolytic oxidation // Corrosion Science. 2012. Vol. 55 P. 90–96.
14. Gnedenkov S. V., Khrisanfova O. A., Zavidnaya A. G., Sinebryukhov S. L., Egorkin V. S., Nistratova M. V., Yerokhin A., Matthews A. PEO coatings obtained on an Mg–Mn type alloy under unipolar and bipolar modes in silicate-containing electrolytes // Surface and Coatings Technology. 2010. Vol. 204. P. 2316–2322.
15. Кичигина Г. А., Кущ П. П., Кирюхин Д. П. Радиационно-химический синтез теломеров тетрафторэтилена в пентафторхлорбензоле и перфторксилоле // Химия высоких энергий. 2013. Т. 47, № 1. С. 34–38.
16. Li D., Neumann A. W. Contact angles on hydrophobic solid surfaces and their interpretation // Journal of Colloid and Interface Science. 1992. Vol. 148. P. 190–200.
17. Кирюхин Д. П., Кичигина Г. А., Кущ П. П., Курявый В. Г., Бузник В. М. Радиационно-химический синтез и свойства теломеров тетрафторэтилена во фторсодержащих растворителях // Известия Академии наук. Серия химическая. 2013. № 7. С. 1–7.
18. Gnedenkov S. V., Egorkin V. S., Sinebryukhov S. L., Vyaliy I. E., Pashinin A. S., Emelyanenko A. M., Boinovich L. B. Formation and electrochemical properties of the superhydrophobic nanocomposite coating on PEO pretreated Mg – Mn – Ce magnesium alloy // Surface and Coating Technology. 2013. Vol. 232. P. 240–246.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад