ПРИМЕНЕНИЕ ОЗОНА ПРИ АНОДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Авторы
Файлы

Коленчин Н.Ф. Статья в формате PDF 352 KB

В процессе эксплуатации трущихся деталей значительную роль играют свойства поверхности. Повысить износостойкость можно в результате увеличения твердости контактирующих слоев. Одним из активно применяемых промышленных способов формирования износостойких покрытий является толстослойное анодирование алюминия и его сплавов. Его сущность заключается в электрохимическом наращивании оксида алюминия за счет поверхностного слоя металла, погруженного в электролит, основу которого составляют серная, щавелевая или сульфосалициловая кислота. Основными технологическими параметрами являются: состав электролита, электрический режим процесса и температура.

С целью интенсификации формирования оксидного покрытия в зону реакции вводят кислород, перекись водорода и другие окислители. Перспективным в этом плане может оказаться применение озона.

Озон известен как сильный универсальный окислитель [1], редокс - потенциал которого (2,07 В) по величине уступает только фтору (2,87 В). Он окисляет серебро, золото, платину, причем известно получение иона Ag3+ [2]. Озониды щелочных металлов типа КО3, NaO3 являются сильнейшими окислителями, т.к. содержат большое количество активного кислорода в виде аниона О3-. Отмеченная активность озона обусловлена появлением в ходе взаимодействия так называемого синглетного кислорода 1О2 в электронно-возбужденном состоянии и других активных радикалов.

Однако использование озона при анодировании алюминия и его сплавов затруднено из-за его малой растворимости в водных электролитах, разложения при столкновении с поверхностью и возможности взрыва при концентрации озона в газовой смеси выше 20 %.

В работе исследовали влияние озона на процесс анодирования в водном растворе серной кислоты на специально созданной установке. Эксперименты провели с образцами литейного алюминиевого сплава АЛ9 размерами 30×30×5 мм. Температуру поддерживали на уровне (0 ± 1) °С, содержание озона в воздушной смеси - 1, 3 и 5 %, концентрация серной кислоты - от 2,5 до 20 мас.%.

От известных исследуемая технология отличается тем, что в окислительную зону подается раствор метастабильной озоно-воздушной смеси, которая весьма реакционноспособна. При этом она находится под действием электрического поля.

Микротвердость оксидных покрытий измеряли на поперечных шлифах с помощью прибора ПМТ-3 при нагрузке на индентор 0,196 Н, толщину определяли вихретоковым контактным толщиномером ВТ10 НЦ и металлографически на микроскопе МИМ-6. Износостойкость определяли по уменьшению толщины покрытия при скольжении со смазкой контр-тела из стали ШХ9 со скоростью 1,5-2,0 м/с и нагрузке 70 Н.

Рентгеноструктурные исследования выполнили на ДРОН-3 в диапазоне углов 2θ = 20°-60° в Со_кα-излучении. Для расшифровки рентгенограмм использовали базу данных американской картотеки ICPDS.

Установили, что повышение концентрации озона в смеси с воздухом от 1 до 5 % увеличивает конечную толщину оксида алюминия на 30 %. При этом при малом содержании озона рост покрытия пpaктически стабилизируется к 40-й минуте процесса, а при 5 %-м - он продолжается до 50-й минуты, т.е. окислительный потенциал обогащенной озоном смеси выше. Производительность анодирования увеличивается на 40-70 %.

С увеличением концентрации О₃ микротвердость возрастает от 5,2 до 6,8 Гпа, т.е. на 30 %, а величина износа снижается в 1,4-2,3 раза. Естественно, что большей износостойкостью обладают покрытия с большей величиной НV. При этом следует отметить, что после 40-50 мин анодирования микротвердость начинает уменьшаться. По-видимому, начинает увеличиваться пористость покрытия из-за продолжительного взаимодействия с серной кислотой.

Повышение микротвердости покрытия с обогащением озоном озоно-воздушной смеси обусловлено увеличением кристаллической составляющей в покрытии. Например, по данным рентгеноструктурного анализа анодных осадков, полученных при начальном напряжении 75 В, интенсивность линии (400) γ-Al₂O₃ возросла более чем в 2 раза, при изменении концентрации О₃ от 1 до 5 % (это не говорит, конечно, что доля γ-Al₂O₃ в покрытии также увеличилась вдвое, т.к. линейная связь в этом случае отсутствует). При этом доля аморфной составляющей в покрытии уменьшилась, о чем свидетельствует сокращение на рентгенограмме гало в интервале углов 2θ = 20-40°.

Известно [3], что окисление алюминия в водных электролитах происходит с участием различных ионов: О-, О^2- , ОН^- , SO₄^2-. Однако исследований по оценке доли влияния указанных анионов на процесс формирования анодного покрытия не проводилось. Можно предположить, что применение озоно-воздушной смеси для барботажа электролита повышает роль кислорода в какой-либо его форме (учитывая химическую активность озона) и снижает степень влияния других окислителей.

Таким образом, из возможных схем образования оксида алюминия в рассматриваемом процессе

Более предпочтительными становятся 3 последние.

На основе полученных данных разработана технология анодирования корпуса шестеренчатого насоса НШ-32 из сплава АЛ9. Толщина оксидного покрытия составила 30-40 мкм. После эксплуатационных испытаний в течение 2200 ч (3 месяца круглосуточно) величина износа составила 20-26 мкм после 1248-1560 ч эксплуатации. Таким образом, применение озоно-воздушной смеси при анодировании алюминиевых сплавов, позволяет получать оксидные покрытия с повышенной изно-
состойкостью.

Список литературы

Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - 480 с.
Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями. - М.: Наука, 1974. - 208 с.
Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1991. - 380 с.

К ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ ОКТАВ

Предложена октетная теория гравитации: 4-потенциал, зависимость силы гравитации от момента и его прецессии в недрах звезд, физических тел, частиц. Медленное удаление планет от звезды – связь со смещением их перигелия. Рождение "ощущаемой" материи и субпланет в ядре звезды. Обтекание падающим телом, равно как и лучами света, центра притяжения ввиду его нагруженности необратимыми термодинамическими процессами. Гравитационный коллапс – недоразумение, основанное на метафизическом понимании ограниченности всех скоростей скоростью света в физическом вакууме и игнорировании не только квантовых эффектов, но и реальных условий падения в плазму. Звезда – это отнюдь не "так просто" уже из-за различия пассивной и активной гравитационных масс. Аннигиляция генерируемой из эфира материи – неотъемлемое свойство физического мира и источник энергии звезд. Ввиду гармонического хаpaктера решений системы дифференциальных уравнений октетной теории гравитации, нет необходимости "склеивать" гравитацию и квантовую механику, как в континуалистской ОТО. Свойства решений зависит от величины констант, т.е. в конечном итоге от топологии и масштабов в прострaнcтве и необратимом физическом времени Т. ...

18 10 2026 18:26:36

ПОСТРОЕНИЕ АДДИТИВНЫХ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ В Р−МЕРНОМ  ПАРАЛЕЛЛЕПИПЕДЕ

Статья в формате PDF 348 KB...

17 10 2026 21:27:25

СУЩНОСТЬ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЕНЕЖНЫМИ ПОТОКАМИ ОРГАНИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 106 KB...

16 10 2026 23:56:23

СИСТЕМНЫЙ КРИЗИС В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Статья в формате PDF 343 KB...

15 10 2026 8:33:15

ОПЫТ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПУТЕМ ИНТЕГРАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 181 KB...

14 10 2026 20:27:50

ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ НА ТЕРРИТОРИЯХ СОЧЕТАННОЙ ГЕОТЕХНОГЕННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

Статья в формате PDF 148 KB...

13 10 2026 15:33:50

Нарушения фагоцитарного звена системы антиинфекционной защиты при экспериментальном холангите и панкреатите

Статья в формате PDF 123 KB...

12 10 2026 4:13:33

ЛЖЕУЧЕНИЯ И ПАРАНАУКА ХХ ВЕКА Часть 1

Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстpaктной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит хаpaктер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens. ...

11 10 2026 6:59:46

Стрессовый психогеноцид человечества и возможные пути выхода

Статья в формате PDF 107 KB...

10 10 2026 1:20:27

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭТИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРАХ И ФАКТОРАХ РИСКА РАЗВИТИЯ ГИПЕРПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЭНДОМЕТРИЯ. СООБЩЕНИЕ 1. ОЦЕНКА ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ ГИПЕРПЛАСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЭНДОМЕТРИЯ. ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИ

В работе представлен анализ данных литературы и собственных клинико–лабораторных обследований пациенток с дисфункциональными маточными кровотечениями и подтвержденным диагнозом гиперплазии эндометрия, позволивший дать оценку эпидемиологической ситуации, а также состояния вопроса о классификации и патоморфологической хаpaктеристике различных видов гиперпластических процессов эндометрия. ...

09 10 2026 11:30:52

Прострaнcтвенное моделирование рефpaкции нелинейных поверхностных волн

Статья в формате PDF 172 KB...

08 10 2026 5:25:46

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТОВ ПРИ ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

Статья в формате PDF 95 KB...

07 10 2026 8:11:20

ШУБЕРТ ЭДУАРД ЕВГЕНЬЕВИЧ

Статья в формате PDF 149 KB...

06 10 2026 13:17:50

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ДЕНЕЖНЫМИ ПОТОКАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Статья в формате PDF 116 KB...

05 10 2026 6:14:37

РОЛЬ АУДИТОРИИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Статья в формате PDF 108 KB...

04 10 2026 0:25:53

ПРИМЕНЕНИЕ ИППОТЕРАПИИ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ДЕТЕЙ С ДЕТСКИМ ЦЕРЕБРАЛЬНЫМ ПАРАЛИЧОМ (ДЦП)

Статья в формате PDF 490 KB...

03 10 2026 20:22:48

АКТИВНОСТЬ АЛЬДЕГИДДЕГИДРОГЕНАЗЫ В ПОКОЛЕНИЯХ КРЫС ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ТРАВМЫ

Изучены каталитические свойства неспецифической альдегиддегидрогеназы (КФ 1.2.1.3.), как основного молекулярного маркера альдегиддегидрогеназной системы биотрaнcформации, в поколениях крыс с термической травмой. Активность альдегиддегидрогеназы определяли по регистрации начальной скорости образования НАДН при дегидрогеназном окислении ацетальдегида в качестве субстрата. Показано уменьшение активности фермента через 6 месяцев после ожога. Отмечено снижение активности альдегиддегидрогеназы в I и II поколениях крыс с термической травмой. ...

02 10 2026 4:47:39

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВОГО ПЕРСПЕКТИВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Статья в формате PDF 247 KB...

01 10 2026 2:48:30

ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ НООСФЕРЫ – УГРОЗА ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ

Статья в формате PDF 243 KB...

30 09 2026 17:47:54

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОДХОДА К УТИЛИЗАЦИИ РТУТЬ СОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И ОЧИСТКА РОССИЙСКОЙ НЕФТИ ОТ СЕРЫ

Статья в формате PDF 157 KB...

29 09 2026 15:37:48

ОЦЕНКА ГОРМОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ОПУХОЛЕЙ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПО ДАННЫМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

28 09 2026 0:45:45

ПРОТИВОРЕЧИЯ ИНТЕРЕСОВ ПЕРЕХОДНОЙ ЭКОНОМИКИ И ПУТИ ИХ СОГЛАСОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НЕРАВНОВЕСИЯ

Статья в формате PDF 149 KB...

27 09 2026 8:59:32

СВОЙСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ПИЩЕ – АНТИОКСИДАНТА

Статья в формате PDF 119 KB...

26 09 2026 3:15:42

МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРОЕНИЯ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИХ РАЗРАБОТКИ

Статья в формате PDF 109 KB...

25 09 2026 4:57:21

Топографические взаимоотношения желудка с окружающими органами в эмбриогенезе

Статья в формате PDF 112 KB...

24 09 2026 22:18:44

МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ ШАХТЕРОВ

Статья в формате PDF 105 KB...

23 09 2026 0:29:19

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ И ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ ОСНАСТКИ ПРИ ФОРМООБРАЗОВАНИИ ДЕТАЛЕЙ

Статья в формате PDF 100 KB...

22 09 2026 20:55:59

РОСТОСТИМУЛИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ АРИЛИДЕНПРОИЗВОДНЫХ ПИРИДАЗИН-3-ОНОВ И 3Н-ПИРРОЛ-2-ОНОВ

Нами впервые синтезированные арилиденпроизводные пиридазин-3-онов и 3Н-пиррол-2-онов исследованы на ростостимулирующую активность. Установлено, что 6-R-4-арилиден-пиридазин-3-оны, имеющие два атома азота в кольце, и N-арил-4-бром-3-арилиден-3Н-пиррол-2-оны обладают умеренной ростостимулирующей активностью. Можно утверждать, что выявленны синтетические ростостимулирующие соединения, которые проявляют свойства близкородственных натуральным гормонам веществ. ...