Энгельсский технологический институт Энгельсский технологический институт Саратовского государственного Саратовского государственного

технического университетатехнического университета

НОВЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ НОВЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ, ОКСИДОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ, ОКСИДОВ И КОМПОЗИТОВИ КОМПОЗИТОВ

ЭЛЕКТРОХИМИЯЭЛЕКТРОХИМИЯ

электрохимические технологии получения электрохимические технологии получения наноматериалов и нанопокрытийнаноматериалов и нанопокрытий

получение получение покрытийпокрытий

получение получение материалов (по материалов (по

методу катодного методу катодного внедрения, внедрения, магнитная магнитная обработка)обработка)

сверхпроводниксверхпроводникии

сплавсплав сплавсплав

Наноструктурированные электродные материалы на Наноструктурированные электродные материалы на основе сплавов алюминия с редкоземельными основе сплавов алюминия с редкоземельными

металламиметалламиAl-Al-РЗМРЗМматрицаматрица

+Н+Н ++

Al-Al-РЗМРЗМ(окс) (окс)

для для имплантантовимплантантов

+О+О 2-2-

медицина медицина

магнитное полемагнитное поле

++LiLi++

LiLiРЗЭРЗЭAlAl – – электрод для электрод для

ЛИТЛИТ

HHРЗЭРЗЭAlAl – – электрод для электрод для

ЛИТЛИТмикрофотографии поверхностеймикрофотографии поверхностей

50 мкм50 мкм

AlAlРЗМРЗМпосле магн. обр.после магн. обр.

AlAlРЗМРЗМ

НРЗМНРЗМAlAl

LiLiРЗМРЗМAlAl

50 мкм50 мкм

50 мкм50 мкм 50 мкм50 мкм

ОбразцыМикротвердос

ть, кг/мм2

Содержание элементов в сплавах, %

AlРЗМ 208,21Pr 6,5Al 93,5

AlРЗМпосле магн.

обр.42,91 -/-

НРЗМAl 85.8285.82 -/-

LiРЗМAl 108.23108.23Li 56,8

РЗМ 4,6Al 38,8

Электрохимические наноструктурированные Электрохимические наноструктурированные покрытияпокрытия

Fe-Ni, Fe-Cr, Ni-Cr, Fe-Ni-CrFe-Ni, Fe-Cr, Ni-Cr, Fe-Ni-CrОбласть примененияОбласть применения::

1. Восстановительная технология1. Восстановительная технология;;

2. Замена многослойных 2. Замена многослойных металлических покрытийметаллических покрытий;;

3. Замена хромовых покрытий3. Замена хромовых покрытий;;

4. Эксплуатация в условиях 4. Эксплуатация в условиях повышенных температур без повышенных температур без коррозионного разрушения.коррозионного разрушения.

Свойства электрохимически

полученных наноструктурирова

нных покрытий

Fe-Ni Fe-Cr Ni-Cr Fe-Ni-Cr

Микротвердость Н, МПа 2264 2804 3091 2823

Предел прочности τ, МПа 679 839 927 847

Коэффициент трения f 0,18 0,27 0,23 0,21

Композиционные электрохимические покрытия Композиционные электрохимические покрытия (КЭП)(КЭП)

никель-фулерен (Сникель-фулерен (С6060))медь-фулерен (Смедь-фулерен (С6060))

Область примененияОбласть применения::

1. Для защиты стальных деталей от коррозионного 1. Для защиты стальных деталей от коррозионного разрушенияразрушения;;

2. Для придания стальным изделиям большей 2. Для придания стальным изделиям большей износостойкости.износостойкости.

Скорость коррозионного разрушения Скорость коррозионного разрушения КЭП КЭП Ni- Ni- СС6060, Cu- , Cu- СС6060 в 2 раза в 2 раза

меньше скорости разрушения меньше скорости разрушения Ni Ni и и Cu Cu покрытий.покрытий.

Износостойкость КЭП Износостойкость КЭП Ni- Ni- СС6060, Cu- , Cu- СС6060 в в 2,5 раза выше износостойкости 2,5 раза выше износостойкости Ni Ni

и и CuCu покрытий. покрытий.

Окрашенные наноструктурированные оксидные Окрашенные наноструктурированные оксидные покрытияпокрытия

Окрашенный алюминий и его сплавы имеют упорядоченную поверхностную Окрашенный алюминий и его сплавы имеют упорядоченную поверхностную наноструктуру с размерами оксидных ячеек 90 -350 нм и размером пор 17 – 35 нм. наноструктуру с размерами оксидных ячеек 90 -350 нм и размером пор 17 – 35 нм. Размер и количество оксидных ячеек на единицу поверхности регулируется Размер и количество оксидных ячеек на единицу поверхности регулируется варьированием концентраций кислот (серной и фосфорной) в растворе варьированием концентраций кислот (серной и фосфорной) в растворе оксидирования.оксидирования.

Заполнение нанопор электрохимическим способом в солях Заполнение нанопор электрохимическим способом в солях металлов, в том числе растворах на основе отходов металлов, в том числе растворах на основе отходов гальванических производств позволяет получить равномерные, гальванических производств позволяет получить равномерные, коррозионностойкие различного цвета покрытия. Цвет коррозионностойкие различного цвета покрытия. Цвет определяется составом электролита, режимом окрашивания, определяется составом электролита, режимом окрашивания, формой тока.формой тока.

Применение окрашенные Применение окрашенные наноструктурированных покрытий на наноструктурированных покрытий на

сплавах алюминиясплавах алюминия::- тепловые экраны- тепловые экраны;;- надписи на металле- надписи на металле;;- строительные металлические - строительные металлические конструкцииконструкции..

пора

оксидная ячейка