2. Введение Микродуговое оксидирование (МДО) - новый вид поверхностной обработки и упрочнения главным образом металлических материалов, берущий свое начало от традиционного анодирования, и соответственно относится к электрохимическим процессам. Микродуговое оксидирование позволяет получать многофункциональные керамикоподобные модифицированные слои(покрытия) с уникальным комплексом свойств, в том числе износостойкие, коррозионностойкие, теплостойкие, электроизоляционные и декоративные покрытия
8. Основные представления о процессе МДО Согласно различным данным, некоторые характеристики единичных микроразрядов при МДО могут лежать в диапазоне: - температура- 2000-8000 К; - ток - 1-70 мА; - время жизни- 10-170 мкс; - мощность- 0,2-1 Вт; - плотность разрядов- ~105 1/см2; - плотность тока-1-28 кА/см2; -рассеиваемая энергия- ~7×10-4кал (5000 ккал/моль). При анодировании в искровом или микродуговом разряде падение напряжения от катода (К) до любой точки, отстоящей от анода (А) более, чем на 0,5 мм, не превышает 5 В, и все падение напряжения сосредотачивается в узкой полумиллиметровой области между анодом и так называемым квази-катодом - фазовой границей электролит - парогазовая прослойка Создается большая, как минимум 10000 В/см, напряженность электрического поля), которая после соответствующих ионизационных явлений вызывает разряд, ускорение анионов, ионную бомбардировку, мультипликацию носителей ударной ионизации и т.п. Напряженнойсть эл. Поля между катодом и анодом
9. Структура МДО покрытий Фазовый состав, структура и некоторые свойства МДО-покрытий на алюминии Толстые покрытия на алюминии, полученные в силикатно-щелочном электролите, стоят из трех слоев: тонкого переходного – 1; основного рабочего, с максимальной твердостью и минимальной пористостью, состоящего в основном из корунда (a-Al2O3) – 2 и наружного технологического, обогащенного алюмосиликатами – 3
10. Основные особенности процесса МДО Оба электрода погружены в электролит; Разрядные плазменные каналы образуются не напрямую между катодом и анодом, а в тонком пограничном слое медлу поверхностью рабочего электрода и электролитным электродом на локальных, хаотически перемещающихся участках; Плазма при МДО электролитная (не паровоздушная); Разряд при МДО имеет сложных характер; МДО проводится на переменном токе в щелочных электролитах при напряжениях до 1000В; Высокие температуры в разрядных каналах, сопровождаемые образованием твердого корунда (для Al);
11. Основные особенности процесса МДО Сопровождается термической деструкцией воды с выделением водорода; Локальное увеличение концентрации электролита и плазмохимические реакции в зоне разряда; Локальная последовательная переработка в разряде оксидов, сформировавшихся на доразрядных стадиях электрохимическим путем – анодированием.
13. Проводимые исследования МДО покрытий Металлографические свойства; Микропрочностные свойства (Микрохрупкость); Износостойкость покрытий (абразивная); Коррозионная стойкость покрытий; Исследования на электропроводность; Исследования на теплостойкость;
14. Декоративные свойства МДО покрытий Окрашивание деталей из алюминия коррозионностойкими, теплопроводными защитными покрытиями; Использование МДО покрытий в качестве подложки для последующей окраски.
15. План исследования технологии создания МДО покрытий Создание БД по получаемым МДО покрытиям: Изготовление образцов известной площади (сплавы Д16, В96, А Мг 6, А99, Ал 23, Ак9, Ал 9); Проведение процесса МДО при различных соотношениях Iк/Iа (от 0,5 до 1,1), и % составе электролита; Измерение прибавки в весе, толщины, микротвердости, износостойкости и пористости полученного покрытия; Изготовление из полученных образцов шлифов и проведение анализа структуры МДО покрытия; Проведение испытаний на механические свойства, износостойкость и коррозионную стойкость; Занесение полученных результатов в БД МДО покрытий; Разработка метода испытания полученных покрытий; Доработка существующей установки получения МДО покрытий с целью оптимизации техпроцесса, получения более равномерных покрытий; Промышленное внедрение.
16. План развития технологии Доработка ванн, проектирование и реализация систем охлаждения, барботажа; Проработка различных режимов и получаемых свойств МДО покрытий; Проработка применения технологии на производстве.
