Разработка электрохимического метода создания оксидных прочно сцепленных с поверхностью пористых пленок

Разработка электрохимического метода создания оксидных прочно сцепленных с поверхностью пористых пленок

,

Брянский государственный университет им. акад. ,

241036, 4. E-mail: *****@***ru

Металлы и их сплавы являются наиболее важными современными конструкционными материалами, которые подвержены коррозии и без защитного покрытия быстро разрушаются при воздействии неблагоприятных факторов.  Для сохранения свойств металлических конструкций, увеличения срока службы, придания различных визуальных характеристик поверхность подвергают различным типам обработки. Одним из таких видов, является электрохимический метод оксидирования.

В качестве образца нами использован титан технически чистый

(ост 1.90013-81  Аl-0,3; Fе-0,15; Si-0,08; С-0,05; N-0,03; Н-0,003; O-0.12;  Ni-0,08; Cr+Mn-0,01), на поверхности которого формировали оксидную пленку электрохимическим методом. Рабочую поверхность шлифовали и  доводили до зеркального состояния алмазной пастой с размером частиц 1/0 мкм (АСМ 1/0).

Оксидирование проводили в растворах серной, фосфорной и соляной кислотах.

В растворе H2SO4 образуется оксидная пленка столбчатой структуры, прочно сцепленная с поверхностью. Образующаяся структура имеет выступы и поры, размеры которых соизмеримы с живой клеткой (500 нм), что позволяет использовать такие покрытия как основу для повышения сродства биологической ткани к неорганическим материалам.

В растворе H3PO4 образуется сплошная оксидная пленка с не развитой поверхностью.

В растворе HCl происходит образование оксидной пленки, целостность которой вскоре нарушается образованием питтингов (идет массивное растравливание металла). Такой раствор не пригоден для образования устойчивой оксидной пленки.

Анодные оксидные пленки на титане, полученные в результате электрохимического окисления, обладают целым рядом ценных свойств:

1. Защищают изделия от коррозии.

2. Образуются в виде наноструктур.

3. Служат хорошим основанием для лакокрасочных покрытий.

4. Увеличивают адсорбционную способность.

5. Позволяют создавать практически любую цветовую гамму.

Данные свойства пленок, образующихся на металлах, обуславливают их применение в декоративных целях, в медицине при создании имплантантов, в машиностроении.

Преимущества данного метода:

1. Простота в осуществлении.

2. Простота эксплуатации установки, не требующая высокой квалификации.

3. Получение пленки на деталях любой конфигурации сложности.

4. Хорошая воспроизводимость параметров пленки.

5. Возможность контролировать процесс.

6. Не требует дорогостоящей установки и реактивов.

Недостатки данного метода:

1. Необходимость регулирования тока в начальный момент оксидирования.