Разработка российских ученых открывает новые горизонты для использования магниевых сплавов в различных сферах промышленности, где важны легкость и прочность материалов.
Исследователи Тольяттинского государственного университета нашли решение актуальной проблемы коррозии магниевых сплавов, которые славятся своей легкостью и прочностью. Они разработали методику, основанную на технологии плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) с добавлением в электролит наночастиц карбида вольфрама или карбида титана. Эта технология позволяет создавать на поверхности магниевого сплава прочный защитный оксидный слой, который предотвращает разрушение материала и сохраняет его эксплуатационные характеристики.
«Проведя ряд экспериментов, мы выяснили, что наночастицы карбида вольфрама или карбида титана, добавляемые в электролит в определенном диапазоне концентраций при ПЭО, улучшают свойства защитного «покрытия». Они не реагируют химически, но внедряются в оксидный слой, действуя как «армирующие» частицы и делают этот слой более твердым, прочным и устойчивым к коррозии», — подчеркивает старший научный сотрудник НИИПТ ТГУ Алиса Полунина.
Согласно проведенному исследованию, внедрение наночастиц способствует увеличению толщины защитного покрытия магниевых сплавов на 50-65%. Это также снижает скорость коррозионного разрушения примерно в 3-4 раза. Эффект уменьшения скорости коррозии является временным, что является плюсом для деталей с ограниченным сроком службы. Ученые также установили, что слишком высокая концентрация наночастиц в электролите негативно сказывается на качестве образуемого оксидного слоя, снижая его эффективность в долгосрочной защите основы.
«Мы нашли, на наш взгляд, удачный баланс. Использование низких концентраций наночастиц тугоплавких карбидов в виде дисперсной фазы позволяет значительно улучшить свойства оксидного покрытия, обеспечивая надежную защиту магниевых сплавов от коррозии и износа, при этом не приводит к значительному удорожанию процесса», — подчеркивает специалист.
Российские ученые продолжают исследовать влияние различных наночастиц и совершенствовать технологию ПЭО, чтобы повысить устойчивость магниевых сплавов к коррозии и износу. В ближайшее время планируется адаптация новых методов для биомедицинского применения, так как медицинские требования существенно отличаются от технических.
Фото: hi-tech.mail.ru