ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ГНЦ РФ, Москва, Россия:

В. А. Дуюнова, начальник научного отделения «Титановые, магниевые, бериллиевые и алюминиевые сплавы»
И. А. Козлов, ведущий инженер лаборатории коррозии и защиты металлических материалов, эл. почта: lab7@viam.ru
В. А. Кузнецова, начальник сектора лаборатории лакокрасочных материалов и покрытий
А. А. Козлова, начальник лаборатории лакокрасочных материалов и покрытий

Проведен сравнительный анализ эффективности неметаллических неорганических покрытий в сочетании с кремнийорганической системой лакокрасочного покрытия. Исследована структура системы защитных покрытий с применением растровой электронной микроскопии, что позволило сопоставить и выявить структурные изменения в покрытиях. Проведенные исследования влияния термического воздействия на адгезию системы лакокрасочного покрытия к образцам из магниевого сплава МЛ10 с различной подготовкой поверхности дали возможность оценить качество взаимосвязи различных слоев системы защитных покрытий. Электрохимические исследования образцов с системами защитных покрытий в 3%-ном водном растворе хлорида натрия методом импедансной спектроскопии позволили количественно оценить деградацию системы защитных покрытий. Сравнительными ускоренными испытаниями в камере солевого тумана качественно подтверждены результаты электрохимических исследований. Предложен механизм деградации структуры неметаллических неорганических и лакокрасочных покрытий сплава МЛ10 после длительной выдержки, а также показана взаимосвязь защитной способности системы покрытий и ее структуры. Предположено, что в процессе длительной экспозиции при температуре 300 oC протекают термохимические превращения как в неметаллических неорганических покрытиях, так и в лакокрасочном покрытии, ведущие к образованию сквозных пор и, как следствие, к снижению защитной способности. Установлено, что из исследуемых вариантов защиты от коррозии наиболее высокими изоляционными свойствами обладает система, включающая плазменное электролитическое оксидирование, примененное впервые в качестве подготовки поверхности магниевого сплава МЛ10 перед нанесением лакокрасочного покрытия на кремнийорганической основе.

Работа выполнена в рамках реализации комплексных научных проблем 17.1. «Экологически безопасные, плазменные электролитические покрытия для легких сплавов».

1. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки за период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33
2. Каблов Е. Н., Старцев О. В. Фундаментальные и прикладные исследования коррозии и старения материалов в климатических условиях (Обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 4 (37) С. 38–52. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-2-76-87
3. Каблов Е. Н. Материалы нового поколения // Защита и безопасность. 2014. № 4. С. 28–29
4. Каблов Е. Н. Коррозия или жизнь // Наука и жизнь. 2012. № 11. С. 16–21.
5. Козлова А. А., Кондрашов Э. К. Системы лакокрасочных покрытий для противокоррозионной защиты магниевых сплавов // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 2. С. 44–47. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-2-44-47
6. Синявский В. C. Особенности коррозии магниевых сплавов при широком применении // Технология легких сплавов. 2011. № 2. С. 77–85.
7. Barati Darband Gh., Aliofkhazraei M., Hamghalam P., Valizade N. Plasma electrolytic oxidation of magnesium and its alloys: Mechanism, properties and applications // Journal of Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5, Iss. 1. P. 74–132.
8. Chen X. B., Yang H. Y., Abbott T. B., Easton M. A., Birbilis N. Corrosion-resistance electrochemical platings on magnesium alloys: A state-of-the-art review // Corrosion. 2011. Vol. 68. P. 518–535.
9. Chen X. B., Abbott T. B., Birbilis N. Review of corrosionresistance conversion coating for magnesium and its alloys // Corrosion. 2011. Vol. 67. P. 1–16.
10. Фомина М. А., Каримова С. А. Анализ коррозионного состояния материалов планера самолетов типа «Су» после длительных сроков эксплуатации // Коррозия: материалы, защита. 2014. № 9. С. 20–24.
11. Hughes A. E. Conversion Coatings // Encyclopedia of Interfacial Chemistry. 2018. P. 108–114.
12. Pommiers-Belin S., Frayret J., Uhart A., Ledeuil J., Dupin J.-C., Castetbon A. Determination of the chemical mechanism of chromate conversion coating on magnesium alloys EV31A // Applied Surface Science. 2014. № 298. Р. 199–207.
13. Бикульчюс Г., Ручинскене A., Судавичюс A., Сельскис A. Усовершенствование безхромового конверсионного покрытия на сплаве магния AZ31 при помощи постоянного магнитного поля // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2009. Т. 45, № 2. С. 239–242.
14. Nguyen V. P., Manoj G., Sungmo M. Enhanced corrosion performance of magnesium phosphate conversion coating on AZ31 magnesium alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017. Vol. 27, Iss. 5. P. 1087–1095.
15. Каримова С. А., Дуюнова В. А., Козлов И. А. Конверсионное покрытие для жаропрочного литейного магниевого сплава МЛ10 // Литейщик России. 2012. № 2. С. 26.
16. Степанов В. В., Мухина Ю. И., Уридия З. П., Спирякина Г. И. Повышение коррозионной стойкости магниевых сплавов и изделий из них // Авиационные материалы и технологии. 2002. № 2. С. 152–156.
17. Эпельфельд А. В., Людин В. Б., Крит Б. Л., Морозова Н. В., Голубев Е. Г. Микродуговое оксидирование магниевых сплавов и композитов на их основе // Российский химический журнал. 2013. Т. LVII, № 6. С. 107–132.
18. Назаренко А. Д., Думаницкий М. А., Трушкина Т. В., Михеев А. Е. Нанесение коррозионностойких МДО-покрытий на элементы ракет из магниевых сплавов // Решетневские чтения. 2017. № 21-1. С. 32–33.
19. Антипов В. В. Перспективы развития алюминиевых, магниевых и титановых сплавов для изделий авиационно-космической техники // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 186–194. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-186-194
20. Ракоч А. Г., Гладкова А. А., Шнайдер O., Пустов Ю. А., Линн З., Хабибуллина З. В. Влияние катодных микроразрядов на скорость образования и строение покрытий, формируемых на магниевом сплаве методом плазменно-электролитического оксидирования // Перспективные материалы. 2014. № 5. С. 59–64.
21. Тимонова М. А. Защита от коррозии магниевых сплавов. — М. : Металлургия, 1977. — 160 с.
22. Тимонова М. А. Коррозия и защита магниевых сплавов. — M. : Машгиз, 1964. — 286 с.
23. Пат. 2207400 РФ, МПК С 23 С 22/22. Способ получения защитного покрытия на изделии из магниевого сплава / Жирнов А. Д., Каримова С. А., Жиликов В. П., Спирякина Г. И. ; за явитель и патентообладатель ФГУП «ВИАМ» ; заявл. 17.12.2001; опубл. 27.06.2003.
24. Козлов И. А., Виноградов С. С., Кулюшина Н. В. Влияние формы поляризующих импульсов на структуру и защитные свойства ПЭО покрытия, формируемого на сплаве МЛ5 // Труды ВИАМ : электрон. науч.-техн. журн. 2017. № 8 (56). С. 12. DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-8-12-12
25. ГОСТ 15140–78. Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии (с Изменениями № 1, 2, 3). — Введ. 01.01.1979.
26. ГОСТ 9.401–91. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов (с Изменениями № 1, 2). — Введ. 01.07.1992.
27. Кауш Г. Разрушение полимеров. — М. : Мир, 1980. — 440 с.
28. Андрианов К. А., Хананашвили Л. М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. — М. : Химия, 1973. — 400 с.
29. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Неорганическая химия в реакциях : справочник. — М. : Дрофа, 2007. — 637 с.
30. Лапатухин В. С. Фосфатирование металлов. Исследование процессов холодного и ускоренного фосфатирования. — М. : Машгиз, 1958. — 264 с.
31. Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Справочник по неорганической химии. — М. : Химия, 1987. — 320 с.