ПРИМЕНЕНИЕ ОЗОНА ПРИ АНОДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
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 Сокα-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-, О2- , ОН- , SO42-. 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.
В лаборатории биохимии ФГУН «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Росздрава» разработаны имплантационные материалы на основе кальцийфосфатных соединений, выделенных из костной ткани крупного рогатого скота. Технология получения материалов для имплантации включает в себя деминерализацию костной ткани с применением хлороводородной кислоты, осаждение из раствора кальцийфосфатных соединений, их очистку, высушивание и измельчение.
Изучен качественный и количественный состав полученных материалов с применением сканирующей электронной микроскопии, инфpaкрасной спектроскопии и метода рентгеновского электронно-зондового микроанализа. Установлено, что материалы представляют собой порошкообразные смеси с включениями гранул диаметром от 100 до 2000 мкм. В состав материалов входят остеотропные элементы кальций, фосфор, магний, сера, которые однородно распределены в материале.
...
28 07 2026 15:54:27
Статья в формате PDF
147 KB...
27 07 2026 21:42:49
Статья в формате PDF
103 KB...
26 07 2026 21:39:43
Статья в формате PDF
321 KB...
25 07 2026 2:46:48
Статья в формате PDF
111 KB...
24 07 2026 1:54:17
Статья в формате PDF
262 KB...
23 07 2026 18:31:33
Статья в формате PDF
112 KB...
22 07 2026 15:25:17
Статья в формате PDF
244 KB...
21 07 2026 9:17:11
Статья в формате PDF
110 KB...
20 07 2026 8:32:22
Статья в формате PDF
476 KB...
19 07 2026 0:21:14
Статья в формате PDF
104 KB...
17 07 2026 1:33:12
Статья в формате PDF
173 KB...
16 07 2026 8:25:34
Статья в формате PDF
109 KB...
15 07 2026 13:21:41
Статья в формате PDF
121 KB...
14 07 2026 19:14:27
Статья в формате PDF
121 KB...
13 07 2026 23:38:33
Статья в формате PDF
114 KB...
12 07 2026 17:37:19
Статья в формате PDF
122 KB...
11 07 2026 2:18:49
Статья в формате PDF
121 KB...
10 07 2026 7:22:54
Статья в формате PDF
231 KB...
09 07 2026 17:20:59
Статья в формате PDF
264 KB...
08 07 2026 18:59:49
Показано, что спецификой подготовки компетентного специалиста-химика является формирование навыков социальной коммуникации. Отмечены основные коммуникативные трудности учащихся. Для их преодоления предложен сценарий семинарского занятия в малой группе на основе «социального посредничества» и разработан химический терминологический словарь. Особенностью словарной статьи является наличие раздела «Применение слова». Учитывая степень формализации химических знаний, выбрано применение по логическим связям.
...
06 07 2026 3:13:19
Статья в формате PDF
134 KB...
05 07 2026 22:27:38
В статье рассматривается проблема изучения понятия «политическая дискурсия» в современной лингвистике. Развитие когнитивной парадигмы в лингвистике актуализировало изучение понятия «дикурс», исследование же политической дискурсии даёт возможность исследовать подробнее языковую личность политика.
...
04 07 2026 13:46:38
Статья в формате PDF 112 KB...
03 07 2026 20:32:47
Статья в формате PDF
104 KB...
02 07 2026 0:25:50
![СИНТЕЗ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 6-АМИНО-3Н-ПИРРОЛО[2,3-С]АКРИДИНА](/studies-raw/img/12531.php.jpg "СИНТЕЗ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 6-АМИНО-3Н-ПИРРОЛО[2,3-С]АКРИДИНА")
Статья в формате PDF
123 KB...
01 07 2026 22:55:59
Статья в формате PDF
123 KB...
30 06 2026 20:10:32
Статья в формате PDF
112 KB...
29 06 2026 4:51:40
Статья в формате PDF
123 KB...
28 06 2026 6:12:14
Статья посвящена экспериментальному исследованию по разработке технологии приготовления хлеба повышенной биологической ценности на основе биоактивированных семян нута. В ходе исследований были определены рациональные режимы проращивания семян нута, исследованы их химический состав и ферментативная активность; разработана технология хлебобулочных изделий на основе измельченных биоактивированных семян нута; составлен аппаратурно-технологический участок приготовления теста.
...
27 06 2026 7:16:16
Статья в формате PDF
136 KB...
26 06 2026 22:33:32
Статья в формате PDF
111 KB...
25 06 2026 17:36:10
Статья в формате PDF
108 KB...
23 06 2026 7:10:43
Статья в формате PDF
126 KB...
22 06 2026 11:12:14
Статья в формате PDF
97 KB...
21 06 2026 14:47:29
Статья в формате PDF
320 KB...
19 06 2026 4:10:33
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
