DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2021.4(35).63-69

Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару

М.М. Студент, В.М. Гвоздецький, Г.Г. Веселівська, Х.Р. Задорожна,Р.С. Мардаревич, Я.Я. Сірак, С.І. Маркович

Об авторах

М.М. Студент, старший науковий співробітник, доктор технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: student.phmi@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5992-5898

В.М. Гвоздецький, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: gvosdetcki@gmail.com

Г.Г. Веселівська, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: fminanu1978@gmail.com

Х.Р. Задорожна, молодший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: 880988@ukr.net

Р.С. Мардаревич, науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна

Я.Я. Сірак, молодший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: algirdas.280378@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-8748-8456

С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: marko60@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-1393-2360

Анотація

Тверде анодування виконано за температури –4...0С впродовж 60 хв. Як базовий електроліт використано 20%-й водний розчин H2SO4. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Щоб з’ясувати вплив сильних окиснювачів на характе¬ристики анодних шарів (оксидних), в електроліт додавали 30; 50; 70 та 100 г/л перекису водню (H2O2). В деяких випадках його продували озоно-повітряною сумішшю з розрахунку 5 мгхв/л озону. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише іони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які форму¬ються через розкладання перекису водню та озону. Виявлено, що перекис водню, а також продування електроліту збільшують товщину та мікротвердість анодного шару на 50% внаслідок зниження вдвічі кількості молекул води в оксиді алюмінію. Перекис водню та озон, очевидно, зменшують і товщину бар’єрного шару покриття, крізь який проникають іони кисню та алюмінію, які, з’єднуючись, формують оксидний шар.

Ключові слова

тверде анодування, алюміній, оксидний та бар’єрний шари, пори, мікротвердість

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Student, М. М. et al. (2017). Friction behavior of iron-carbon alloys in couples with plasma-electrolytic oxide-ceramic layers synthesized on D16T alloy. Materials Science. 53, № 2. P. 359–367 [in English].

2. Posuvailo, V. M. et al. (2017). Gibbs energy calculation of electrolytic plasma channel with inclusions of copper and copper oxide with Al-base. Mat. Sci. and Eng. 181, № 1. P. 157–168 [in English].

3. Hutsaylyuk, V. et al. (2019). Effect of hydrogen on the wear resistance of steels upon contact with plasma electrolytic oxi¬dation layers synthesized on aluminium alloys . Metals. 9, № 3. Р. 280. https://doi.org/10.3390/met9030280 [in English].

4. Pokhmurs’ka, V. et al. (2005). Structure and properties of aluminum alloys modified with silicon carbide by laser surface treatment . Materials Science. 41, № 3. Р. 316–323 [in English].

5. Stupnyts’kyi, T. R. et al. (2016). Optimization of the chromium content of powder wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B sys¬tems according to the corrosion resistance of electric-arc coatings . Materials Science. 52, № 2. Р. 165–172 [in English].

6. Golovin, Ju. I. (1991). Nanoindentirovanie i ego vozmozhnosti [Nanoindentation and its capabilities]. Moskow: Metallurgija.[in Russian].

7. Torrescano Alvarez & Jeanette Marcela. (2018). Hard anodic films for aluminium alloys. The University of Manchester, UK [in English].

8. Ning-ning Hu, Shi-rong Ge & Liang Fang. (2011). Tribological properties of nano-porous anodic aluminum oxide template . J. of Central South University of Tech. 18. Р. 1004−1008 [in English].

9. Alaa M. Abd-Elnaiem & Gaber A. (2013). Parametric study on the anodization of fabricating nano-pores template . Int. J. Electrochem. Sci. 13. P. 9741–9751 [in English].

10. Galusek D. & Ghillányová K. (2010). Ceramic oxides. Ceramics Science and Technology. Mat. and Properties. Darmstadt: Wiley-VCH. 2, Ch. 1. P. 3–58 [in English].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  • Friction behavior of iron-carbon alloys in couples with plasma-electrolytic oxide-ceramic layers synthesized on D16T alloy / М. М. Student and other . Materials Science. 2017. 53, № 2. Р. 359–367.
  • Gibbs energy calculation of electrolytic plasma channel with inclusions of copper and copper oxide with Al-base / V. M. Posuvailo ,and other . Mat. Sci. and Eng. 2017. 181, № 1. P. 157–168.
  • Effect of hydrogen on the wear resistance of steels upon contact with plasma electrolytic oxi¬dation layers synthesized on aluminium alloys / V. Hutsaylyuk and other. Metals. 2019. 9, № 3. Р. 280. https://doi.org/10.3390/met9030280.
  • Structure and properties of aluminum alloys modified with silicon carbide by laser surface treatment / H. V. Pokhmurs’ka and other. Materials Science. 2005. 41, № 3. Р. 316–323.
  • Optimization of the chromium content of powder wires of the Fe–Cr–C and Fe–Cr–B sys¬tems according to the corrosion resistance of electric-arc coatings / T. R. Stupnyts’kyi and otheri. Materials Science. 2016. 52, № 2. Р. 165–172.
  • Головин Ю. И. Наноиндентирование и его возможности. М.: Металлургия, 1991. 158 с.
  • Torrescano Alvarez, Jeanette Marcela. Hard anodic films for aluminium alloys. The University of Manchester, UK, 2018. 184 р.
  • Ning-ning Hu, Shi-rong Ge and Liang Fang. Tribological properties of nano-porous anodic aluminum oxide template. J. of Central South University of Tech. 2011. 18. Р. 1004−1008.
  • Alaa M. Abd-Elnaiem, Gaber A. Parametric study on the anodization of fabricating nano-pores template. Int. J. Electrochem. Sci. 2013. 13. P. 9741–9751.
  • Galusek D., Ghillányová K. Ceramic oxides. Ceramics Science and Technology. Mat. and Properties. Darmstadt: Wiley-VCH, 2010. 2, Ch. 1. P. 3–58

    • Copyright (c) 2021 М.М. Студент, В.М. Гвоздецький, Г.Г. Веселівська, Х.Р. Задорожна,Р.С. Мардаревич, Я.Я. Сірак, С.І. Маркович