Микродуговое оксидирование: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Ser.zh82 (обсуждение | вклад) дополнение Метка: добавление ссылки |
Функция «Добавить ссылку»: добавлено 9 ссылок. |
||
(не показаны 34 промежуточные версии 16 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Микродуговое оксидирование (МДО)''' – электрохимический процесс модификации (окисления) поверхности [[вентильные металлы|вентильных металлов]] и их сплавов ([[оксиды]] которых, полученные электрохимическим путём, обладают униполярной [[Электропроводность|проводимостью]] в системе металл-оксид-электролит, например сплавы Al, Mg, Ti, [[Цирконий|Zr]], Nb, Ta и др.) в электролитной плазме с целью получения оксидных слоев (покрытий). |
|||
⚫ | Модификация поверхности и структурирование переходного слоя достигается реализацией последовательности из серий периодических формующих электрических импульсов особой формы. Посредством управления [[Амплитуда|амплитудой]], длительностью, фронтами и срезами, фазовым соотношением, позиционным комбинированием и частотой импульсов происходит генерация плазменных разрядов. Они синтезируют твердые структуры металлокерамических соединений (композитов) высокотемпературных [[Полиморфизм кристаллов|полиморфных модификаций]] из элементов материала основы с определенной избирательностью, зависящей от состава нормально-активирующей или нормально-пассивирующей среды (рН и состав электролита). |
||
⚫ | Синтезированные оксидные слои используются в качестве многофункциональных покрытий на деталях изделий различных отраслей промышленности для защиты от схватывания и заедания при трении, диспергирования и выкрашивания, фреттинг-коррозии, контактной коррозии, эрозионного, кавитационного, окислительного, коррозионно-механического и |
||
<br /> |
|||
⚫ | Установленные в ходе фундаментальных исследований закономерности образования структуры оксидных слоев при микродуговом оксидировании позволили обеспечить контроль и управление формой, размером, фазовым составом, интеграцией и взаимодействием элементов субмикронной структуры образующихся оксидных слоев (композитов). Это впервые позволило получать конструкционные материалы слоистой структуры, в несколько раз превосходящие по эксплуатационным характеристикам традиционные материалы за счет проявления в различных эксплуатационных средах совокупности свойств, присущих полимерам, металлам и их оксидам, сочетаемым в одном композите. |
||
⚫ | |||
<big>'''Основные физико-химические процессы при МДО'''</big> |
|||
* Плазменно-электролитный [[синтез]] оксидных слоев |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | Установленные в ходе фундаментальных исследований закономерности образования структуры оксидных слоев при микродуговом оксидировании позволили обеспечить контроль и управление формой, размером, фазовым составом, интеграцией и взаимодействием элементов субмикронной структуры образующихся оксидных слоев (композитов). Это впервые позволило получать конструкционные материалы слоистой структуры, в несколько раз превосходящие по эксплуатационным характеристикам традиционные материалы за счет проявления в различных эксплуатационных средах совокупности свойств, присущих полимерам, металлам и их оксидам, сочетаемым в одном композите. |
||
⚫ | |||
⚫ | |||
* Микроплазменное электролитическое оксидирование |
|||
== Области применения == |
|||
[[Файл:Surface-prop-based-mao-coating.jpg|thumb]] |
|||
⚫ | Синтезированные оксидные слои используются в качестве многофункциональных покрытий на деталях изделий различных отраслей промышленности для защиты от схватывания и заедания при трении, [[Диспергирование|диспергирования]] и выкрашивания, [[Коррозия|коррозии]] ([[Фреттинг-коррозия|фреттинг-коррозии]], контактной коррозии и большинства других видов), эрозионного, кавитационного, окислительного, коррозионно-механического, водородного и других видов [[Износ (техника)|износа]], для создания декоративных, биоцидных и биоадаптивных, теплозащитных, [[Гигроскопичность|гигроскопических]], [[Диэлектрик|диэлектрических]], [[полупроводник]]овых и других комплексов свойств рабочей поверхности. |
||
== См. также == |
|||
⚫ | |||
# [[Оксидирование]] |
|||
⚫ | |||
# [[Анодирование]] |
|||
⚫ | |||
# [[Электролит]] |
|||
⚫ | |||
# [[Плазма]] |
|||
# [[Анодный электролитный нагрев]] |
|||
⚫ | |||
* Эпельфельд А.В., Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Лю-дин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Суминов И.В., Францкевич В.П. Современ-ные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покрытий: в 3 т. Т. I: Микродуговое оксидирование. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 648 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. I. 978-5-91918-832-2, тираж 1500 экз.) |
|||
'''<big>Ссылки</big>'''<br /> |
|||
* Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Людин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Суминов И.В., Францкевич В.П., Эпельфельд А.В. Современ-ные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покрытий: в 3 т. Т. II: Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 520 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. II. 978-5-91918-676-2, тираж 1500 экз.) |
|||
[http://www.tompve.ru www.tompve.ru - Сайт кафедры "Технология обработки потоками высоких энергий" ФГБОУ ВПО "МАТИ - РГТУ имени К.Э. Циолковского".] |
|||
* Суминов И.В., Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Людин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Францкевич В.П., Эпельфельд А.В. Современные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покры-тий: в 3 т. Т. III: Комбинированные технологии обработки материалов и нанесе-ния защитных покрытий. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 400 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. III. 978-5-91918-677-9, тираж 1500 экз.) |
|||
<br /> |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* Жуков С.В., Кантаева О.А., Желтухин Р.В. и др. Исследование физико-механических свойств, структуры и фазового состава покрытий, полученных методом микродугового оксидирования. М.: Приборы, 2008. №4. С. 28-32. |
|||
* Казанцев И.А., Кривенков А.О. Технология получения [[Композитный материал|композиционных материалов]] микродуговым оксидированием: монография / И.А. Казанцев, А.О. Кривенков. – [[Пенза]]: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007.–240 с. |
|||
* Саакиян Л.С., Ефремов А.П., Ропяк Л.Я., Эпельфельд А.В. Применение поверхностного упрочнения алюминиевых сплавов и покрытий для повышения коррозионно-механической стойкости деталей нефтегазопромыслового оборудования. – М.: ВНИИОЭНГ. 1986. – 60 с. |
|||
* Баковец В.В., Поляков О.В., Долговесова И.П. Плазменно-электролитическая анодная обработка металлов. – Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1991. – 168 с. |
|||
* Черненко В.И., Снежко Л.А, Папанова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. – Л.: Химия, 1991. – 128 с. |
|||
* Гордиенко П.С. Образование покрытий на аноднополяризованных электродах в водных электролитах при потенциалах пробоя и искрения. – Владивосток: Дальнаука, 1996. – 216 с. |
|||
* Гордиенко П.С., Гнеденков С.В. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов. – Владивосток: Дальнаука, 1997. – 186 с. |
|||
* Yerokhin A.L., Nie X., Leyland A., Matthews A., Dowey S.J. Plasma electrolysis for surface engineering//Surface and Coatings Technology. 1999. V. 122. P. 73–93. |
|||
* Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Борисов А.М., Крит Б.Л. Микродуговое оксидирование (обзор)//Приборы. 2001. № 9. С. 13–23; № 10. С. 26–36. |
|||
* Дунькин О.Н., Людин В.Б., Суминов И.В., Шичков Л.П., Эпельфельд А.В. Система цифрового управления и мониторинга установок плазменно-электролитической обработки//Приборы. 2003. № 4. С. 30–44; № 5. С. 27–41; № 6. С. 35–45. |
|||
* Мамаев А.И., Мамаева В.А. Сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах электролитов. – Новосибирск: издательство СО РАН, 2005. – 255 с. |
|||
* Казанцев И.А., Кривенков А.О. Технология получения композиционных материалов микродуговым оксидированием. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. – 240 с. |
|||
* Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов A.M. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. В 2-х томах. Том II. – М.: Техносфера, 2011. – 512 с. |
|||
* Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Сергиенко В.И. Композиционные многофункциональные покрытия на металлах и сплавах, формируемые плазменным электролитическим оксидированием. – Владивосток: Дальнаука, 2013. – 460 с. |
|||
* Гордиенко П.С., Достовалов В.А., Ефименко А.В. Микродуговое оксидирование металлов и сплавов. – Владивосток: Издательский дом Дальневосточного федерального университета, 2013. – 522 с. |
|||
* Владимиров Б.В., Крит Б.Л., Людин В.Б., Морозова Н.В., Российская А.Д., Суминов И.В., Эпельфельд А.В. Микродуговое оксидирование магниевых сплавов (обзор)//Электронная обработка материалов. 2014. № 3. С. 1–38. |
|||
* Vladimirov B.V., Krit B.L., Lyudin V.B., Morozova N.V., Rossiiskaya A.D., Suminov I.V., Epel’feld A.V. Microarc oxidation of magnesium alloys: a review//Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2014. V. 50. № 3. Р. 195–232. |
|||
* Шаркеев Ю.П., Псахье С.Г., Легостаева Е.В. и др. Биокомпозиты на основе кальцийфосфатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. – 594 с. |
|||
* Снежко Л.А., Руднев В.С. Анодно-искровое оксидирование магния. – М: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП, 2014. – 160 с. |
|||
* Парфенов Е.В., Невьянцева Р.Р., Горбатков С.А., Ерохин А.Л. Электролитно-плазменная обработка: моделирование, диагностика, управление. – М: Машиностроение, 2014. –380 с. |
|||
* Борисов А.М., Крит Б.Л., Людин В.Б., Морозова Н.В., Суминов И.В., Эпельфельд А.В. Микродуговое оксидирование в электролитах–суспензиях (обзор)//Электронная обработка материалов. 2016. № 1. С. 50–77. |
|||
* Borisov A.M., Krit B.L., Lyudin V.B., Morozova N.V., Suminov I.V., Apelfeld A.V. Microarc oxidation in slurry electrolytes: a review//Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2016. V. 52. № 1. Р. 50–78. |
|||
[[Категория:Технологии машиностроения]] |
|||
[[Категория:Металлообработка]] |
|||
⚫ | |||
[[Категория:Упрочнение поверхностей]] |
|||
[[Категория:Электрохимическая обработка]] |
|||
⚫ | |||
⚫ |
Текущая версия от 16:38, 15 марта 2022
Микродуговое оксидирование (МДО) – электрохимический процесс модификации (окисления) поверхности вентильных металлов и их сплавов (оксиды которых, полученные электрохимическим путём, обладают униполярной проводимостью в системе металл-оксид-электролит, например сплавы Al, Mg, Ti, Zr, Nb, Ta и др.) в электролитной плазме с целью получения оксидных слоев (покрытий).
Модификация поверхности и структурирование переходного слоя достигается реализацией последовательности из серий периодических формующих электрических импульсов особой формы. Посредством управления амплитудой, длительностью, фронтами и срезами, фазовым соотношением, позиционным комбинированием и частотой импульсов происходит генерация плазменных разрядов. Они синтезируют твердые структуры металлокерамических соединений (композитов) высокотемпературных полиморфных модификаций из элементов материала основы с определенной избирательностью, зависящей от состава нормально-активирующей или нормально-пассивирующей среды (рН и состав электролита).
Установленные в ходе фундаментальных исследований закономерности образования структуры оксидных слоев при микродуговом оксидировании позволили обеспечить контроль и управление формой, размером, фазовым составом, интеграцией и взаимодействием элементов субмикронной структуры образующихся оксидных слоев (композитов). Это впервые позволило получать конструкционные материалы слоистой структуры, в несколько раз превосходящие по эксплуатационным характеристикам традиционные материалы за счет проявления в различных эксплуатационных средах совокупности свойств, присущих полимерам, металлам и их оксидам, сочетаемым в одном композите.
Другие названия МДО
[править | править код]- Плазменно-электролитный синтез оксидных слоев
- Плазменно-электролитическое оксидирование
- Оксидирование в электролитной плазме
- Поверхностная обработка в электролитной плазме
- Микроплазменное электролитическое оксидирование
Области применения
[править | править код]Синтезированные оксидные слои используются в качестве многофункциональных покрытий на деталях изделий различных отраслей промышленности для защиты от схватывания и заедания при трении, диспергирования и выкрашивания, коррозии (фреттинг-коррозии, контактной коррозии и большинства других видов), эрозионного, кавитационного, окислительного, коррозионно-механического, водородного и других видов износа, для создания декоративных, биоцидных и биоадаптивных, теплозащитных, гигроскопических, диэлектрических, полупроводниковых и других комплексов свойств рабочей поверхности.
См. также
[править | править код]Литература
[править | править код]- Эпельфельд А.В., Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Лю-дин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Суминов И.В., Францкевич В.П. Современ-ные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покрытий: в 3 т. Т. I: Микродуговое оксидирование. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 648 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. I. 978-5-91918-832-2, тираж 1500 экз.)
- Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Людин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Суминов И.В., Францкевич В.П., Эпельфельд А.В. Современ-ные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покрытий: в 3 т. Т. II: Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 520 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. II. 978-5-91918-676-2, тираж 1500 экз.)
- Суминов И.В., Белкин П.Н., Борисов А.М., Васин В.А., Крит Б.Л., Людин В.Б., Сомов О.В., Сорокин, В.А. Францкевич В.П., Эпельфельд А.В. Современные технологии модификации поверхности материалов и нанесения защитных покры-тий: в 3 т. Т. III: Комбинированные технологии обработки материалов и нанесе-ния защитных покрытий. – М.; СПб.: Реноме, 2017. – 400 с. (ISBN 978-5-91918-646-5, Т. III. 978-5-91918-677-9, тираж 1500 экз.)
- Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов А.М. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование). М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.
- Гордиенко П.С. Электрохимическое формирование покрытий на алюминии и его сплавах при потенциалах искрения и пробоя. Владивосток, Дальнаука, 1999 –232с.
- Жуков С.В., Кантаева О.А., Желтухин Р.В. и др. Исследование физико-механических свойств, структуры и фазового состава покрытий, полученных методом микродугового оксидирования. М.: Приборы, 2008. №4. С. 28-32.
- Казанцев И.А., Кривенков А.О. Технология получения композиционных материалов микродуговым оксидированием: монография / И.А. Казанцев, А.О. Кривенков. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007.–240 с.
- Саакиян Л.С., Ефремов А.П., Ропяк Л.Я., Эпельфельд А.В. Применение поверхностного упрочнения алюминиевых сплавов и покрытий для повышения коррозионно-механической стойкости деталей нефтегазопромыслового оборудования. – М.: ВНИИОЭНГ. 1986. – 60 с.
- Баковец В.В., Поляков О.В., Долговесова И.П. Плазменно-электролитическая анодная обработка металлов. – Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1991. – 168 с.
- Черненко В.И., Снежко Л.А, Папанова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. – Л.: Химия, 1991. – 128 с.
- Гордиенко П.С. Образование покрытий на аноднополяризованных электродах в водных электролитах при потенциалах пробоя и искрения. – Владивосток: Дальнаука, 1996. – 216 с.
- Гордиенко П.С., Гнеденков С.В. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов. – Владивосток: Дальнаука, 1997. – 186 с.
- Yerokhin A.L., Nie X., Leyland A., Matthews A., Dowey S.J. Plasma electrolysis for surface engineering//Surface and Coatings Technology. 1999. V. 122. P. 73–93.
- Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Борисов А.М., Крит Б.Л. Микродуговое оксидирование (обзор)//Приборы. 2001. № 9. С. 13–23; № 10. С. 26–36.
- Дунькин О.Н., Людин В.Б., Суминов И.В., Шичков Л.П., Эпельфельд А.В. Система цифрового управления и мониторинга установок плазменно-электролитической обработки//Приборы. 2003. № 4. С. 30–44; № 5. С. 27–41; № 6. С. 35–45.
- Мамаев А.И., Мамаева В.А. Сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах электролитов. – Новосибирск: издательство СО РАН, 2005. – 255 с.
- Казанцев И.А., Кривенков А.О. Технология получения композиционных материалов микродуговым оксидированием. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. – 240 с.
- Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов A.M. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. В 2-х томах. Том II. – М.: Техносфера, 2011. – 512 с.
- Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Сергиенко В.И. Композиционные многофункциональные покрытия на металлах и сплавах, формируемые плазменным электролитическим оксидированием. – Владивосток: Дальнаука, 2013. – 460 с.
- Гордиенко П.С., Достовалов В.А., Ефименко А.В. Микродуговое оксидирование металлов и сплавов. – Владивосток: Издательский дом Дальневосточного федерального университета, 2013. – 522 с.
- Владимиров Б.В., Крит Б.Л., Людин В.Б., Морозова Н.В., Российская А.Д., Суминов И.В., Эпельфельд А.В. Микродуговое оксидирование магниевых сплавов (обзор)//Электронная обработка материалов. 2014. № 3. С. 1–38.
- Vladimirov B.V., Krit B.L., Lyudin V.B., Morozova N.V., Rossiiskaya A.D., Suminov I.V., Epel’feld A.V. Microarc oxidation of magnesium alloys: a review//Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2014. V. 50. № 3. Р. 195–232.
- Шаркеев Ю.П., Псахье С.Г., Легостаева Е.В. и др. Биокомпозиты на основе кальцийфосфатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. – 594 с.
- Снежко Л.А., Руднев В.С. Анодно-искровое оксидирование магния. – М: Издательство «Техника», ТУМА ГРУПП, 2014. – 160 с.
- Парфенов Е.В., Невьянцева Р.Р., Горбатков С.А., Ерохин А.Л. Электролитно-плазменная обработка: моделирование, диагностика, управление. – М: Машиностроение, 2014. –380 с.
- Борисов А.М., Крит Б.Л., Людин В.Б., Морозова Н.В., Суминов И.В., Эпельфельд А.В. Микродуговое оксидирование в электролитах–суспензиях (обзор)//Электронная обработка материалов. 2016. № 1. С. 50–77.
- Borisov A.M., Krit B.L., Lyudin V.B., Morozova N.V., Suminov I.V., Apelfeld A.V. Microarc oxidation in slurry electrolytes: a review//Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2016. V. 52. № 1. Р. 50–78.