[go: up one dir, main page]

RU2614917C1 - Method for protective composite coatings production on magnesium alloy - Google Patents

Method for protective composite coatings production on magnesium alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2614917C1
RU2614917C1 RU2016104276A RU2016104276A RU2614917C1 RU 2614917 C1 RU2614917 C1 RU 2614917C1 RU 2016104276 A RU2016104276 A RU 2016104276A RU 2016104276 A RU2016104276 A RU 2016104276A RU 2614917 C1 RU2614917 C1 RU 2614917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
fluoropolymer
peo
oxidation
voltage
Prior art date
Application number
RU2016104276A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Васильевич Гнеденков
Сергей Леонидович Синебрюхов
Дмитрий Валерьевич Машталяр
Константинэ Вахтангович Надараиа
Андрей Сергеевич Гнеденков
Вячеслав Михайлович Бузник
Павел Прокофьевич Кущ
Галина Анатольевна Кичигина
Дмитрий Павлович Кирюхин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority to RU2016104276A priority Critical patent/RU2614917C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2614917C1 publication Critical patent/RU2614917C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method comprises plasma electrolytic oxidation (PEO) of the alloy surface in silicate-fluoride electrolyte in a bipolar mode, in two steps. During the first 200-240 s of alloy surface anodic polarization, process is performed galvanostatically at a current density of 0.5-0.7 A/cm2, until the anode voltage reaches 250-270 V, and during cathodic polarization, - potentiostatically at a cathode voltage of -(30-40) V. Then, during 600-700 s, oxidation is continued at an anode voltage, decreasing to 200-210 V, and cathode voltage - to -(8-10) V. A fluoropolymer layer is applied to the formed substrate surface by dipping into a tetrafluoroethylene telomers solution in acetone, followed by coating drying and heat-treating the at 250-275°C for at least one hour. Fluoropolymer coating is repeated 2-3 times.
EFFECT: increased method technology at increased service life and improved corrosion resistance, anti-friction and hydrophobic properties of coatings.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к получению на деформируемом сплаве магния МА8 защитных фторполимерсодержащих композиционных покрытий, обладающих высокими антикоррозионными, антифрикционными и гидрофобными свойствами, а также продолжительным сроком службы, и может найти применение в авиа- и автомобилестроении, электротехнике и радиотехнике, компьютерной, космической и оборонной технике.The invention relates to the production of protective fluoropolymer-containing composite coatings with a high anticorrosive, antifriction and hydrophobic properties, as well as a long service life on a deformable magnesium alloy MA8 and can be used in aircraft and automotive industries, electrical and radio engineering, computer, space and defense equipment.

Известен способ получения защитных покрытий на сплавах магния (RU 2357016, опубл. 2009.05.27) с помощью плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) в электролите, содержащем 12-30 г/л силиката натрия и 5-10 г/л фторида натрия, в биполярном режиме при соотношении периодов анодной и катодной поляризации и увеличении значений напряжения от 0 до 250-300 В со скоростью 0,25-0,28 В/с и плотности тока 0,5-1,0 А/см2 при анодной поляризации изделия и постоянном значении напряжения 25-30 В при катодной поляризации изделия в течение 8-20 минут. Антикоррозионные свойства покрытия, полученного известным способом, в процессе эксплуатации в коррозионно-активной среде ухудшаются, поскольку агрессивные ионы проникают в сквозные поры покрытия, что со временем приводит к появлению в нем микродефектов и увеличению скорости коррозии. Известный способ не обеспечивает достаточно длительного срока службы антикоррозионных покрытий.A known method of producing protective coatings on magnesium alloys (RU 2357016, publ. 2009.05.27) using plasma electrolytic oxidation (PEO) in an electrolyte containing 12-30 g / l sodium silicate and 5-10 g / l sodium fluoride, bipolar mode with the ratio of the periods of the anodic and cathodic polarization and an increase in voltage values from 0 to 250-300 V at a speed of 0.25-0.28 V / s and a current density of 0.5-1.0 A / cm 2 with anodic polarization of the product and a constant voltage value of 25-30 V at cathodic polarization of the product for 8-20 minutes. The anticorrosion properties of the coating obtained in a known manner deteriorate during operation in a corrosive environment, since aggressive ions penetrate the through pores of the coating, which eventually leads to the appearance of microdefects in it and an increase in the corrosion rate. The known method does not provide a sufficiently long service life of anti-corrosion coatings.

Известен способ нанесения композиционного наноструктурированного защитного покрытия на поверхность сплава магния (CN 103668393, опубл. 2014.03.26), включающий микродуговое оксидирование с формированием пористого керамикоподобного слоя и напыление на поверхность сформированного слоя краски на водной основе. Механические характеристики покрытия, полученного известным способом, в том числе твердость и износостойкость, определяются качеством керамикоподобного слоя. Краска на водной основе не вносит заметного вклада в повышение прочностных свойств и гидрофобности покрытия, а со временем вследствие ее старения и появления сопутствующих микроскопических дефектов агрессивные ионы окружающей среды получают возможность доступа к керамикоподобному слою и через его поры к поверхности металла. Таким образом, в ходе эксплуатации площадь контакта поверхности металла с агрессивной средой увеличивается, защитные свойства покрытия снижаются.A known method of applying a composite nanostructured protective coating on the surface of a magnesium alloy (CN 103668393, publ. 2014.03.26), including microarc oxidation with the formation of a porous ceramic-like layer and spraying the surface of the formed water-based paint layer. The mechanical characteristics of the coating obtained in a known manner, including hardness and wear resistance, are determined by the quality of the ceramic-like layer. Water-based paint does not make a significant contribution to increasing the strength properties and hydrophobicity of the coating, and over time, due to its aging and the appearance of accompanying microscopic defects, aggressive environmental ions gain access to the ceramic-like layer and through its pores to the metal surface. Thus, during operation, the contact surface area of the metal with the aggressive medium increases, the protective properties of the coating are reduced.

Известен способ нанесения на поверхность сплава магния супергидрофобного антикоррозионного покрытия (CN 102817063, опубл. 2012.12.12), включающий формирование с помощью плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) обладающего микро-наноструктурой керамикоподобного слоя с антикоррозионными свойствами, служащего основой для нанесения полимерной супергидрофобной пленки, препятствующей контакту между коррозионной средой и поверхностью металла, причем ПЭО проводят в электролите, содержащем молибдат натрия, гидроксид натрия, бихромат натрия или калия, триэтаноламин, полиэтиленгликоль, при значениях напряжения 70-160 В, полимерную супергидрофобную пленку получают из органического состава, содержащего производное триазина и меркаптана с фторзамещенными группами, путем его электроосаждения при плотности постоянного тока 0,1-10 мА/см2. Покрытие обнаруживает достаточно высокие антикоррозионные и гидрофобные свойства: снижение тока коррозии в растворе NaCl на три порядка, отсутствие коррозии после 96 часов выдержки в камере соляного тумана, угол смачивания до 169,2°. Однако механические свойства полученного известным способом покрытия не обеспечивают возможности его эксплуатации в условиях, предъявляющих высокие требования к твердости покрытия и устойчивости к абразивному износу. Кроме того, присутствие в составе электролита оксидирования соединений шестивалентного хрома и органических составляющих требует специальных мер по защите персонала и окружающей среды, включая утилизацию отходов.A known method of applying a superhydrophobic anticorrosion coating to the surface of a magnesium alloy (CN 102817063, publ. 2012.12.12), comprising forming using a plasma electrolytic oxidation (PEO) a micro-nanostructure ceramic-like layer with anticorrosive properties, which serves as the basis for applying a polymer superhydrophobic film, preventing contact between the corrosive medium and the metal surface, and PEO is carried out in an electrolyte containing sodium molybdate, sodium hydroxide, sodium dichromate Whether potassium, triethanolamine, polyethylene glycol, when the voltage values of 70-160 V, a polymeric superhydrophobic film obtained from an organic composition containing a triazine derivative and a fluorine-substituted mercaptan groups, through its electrodeposition under constant current density 0.1-10 mA / cm 2. The coating exhibits quite high anticorrosive and hydrophobic properties: a decrease in the corrosion current in the NaCl solution by three orders of magnitude, the absence of corrosion after 96 hours in a salt spray chamber, and a contact angle of up to 169.2 °. However, the mechanical properties of the coating obtained in a known manner do not provide the possibility of its operation in conditions that impose high demands on the hardness of the coating and resistance to abrasion. In addition, the presence of hexavalent chromium compounds and organic components in the oxidation electrolyte composition requires special measures to protect personnel and the environment, including waste disposal.

Известен способ получения защитных покрытий на сплавах магния (RU 2543580, опубл. 2015.03.10), включающий формирование керамикоподобного слоя путем плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) поверхности сплава в водном электролите, содержащем силикат натрия и фторид натрия, в биполярном режиме при равномерном увеличении напряжения от 0 до 250-270 В и эффективной плотности тока 0,5-1,0 А/см2 в течение периода анодной поляризации и постоянном значении напряжения -(25-30) В в течение периода катодной поляризации поверхности, с последующим нанесением 8-оксихинолина на сформированный оксидно-керамический слой и термообработкой. Полученное известным способом покрытие обнаруживает высокую коррозионную устойчивость, однако не обладает достаточно высокими характеристиками (твердостью, антифрикционными свойствами и устойчивостью к абразивному износу) для эксплуатации в условиях, предъявляющих высокие требования к механическим свойствам. Гидрофобность известного покрытия также невысока.A known method of producing protective coatings on magnesium alloys (RU 2543580, publ. 2015.03.10), including the formation of a ceramic-like layer by plasma electrolytic oxidation (PEO) of the alloy surface in an aqueous electrolyte containing sodium silicate and sodium fluoride, in bipolar mode with uniform increase voltage from 0 to 250-270 V and an effective current density of 0.5-1.0 A / cm 2 during the period of anodic polarization and a constant voltage value of (25-30) V during the period of cathodic polarization of the surface, followed by 8 -about sihinolina formed on the oxide-ceramic layer and heat treatment. Obtained in a known manner, the coating exhibits high corrosion resistance, but does not have sufficiently high characteristics (hardness, antifriction properties and resistance to abrasion) for use under conditions that impose high demands on mechanical properties. The hydrophobicity of the known coating is also low.

Известен способ обработки поверхности сплава магния (CN 10146943, опубл. 2009.07.01), включающий процесс ПЭО в содержащем равномерно распределенные частицы политетрафторэтилена (ПТФЭ) электролите с одновременным осаждением частиц ПТФЭ на поверхность магниевого сплава и получением компактного композиционного самосмазывающегося покрытия с отличными антикоррозионными и гидрофобными свойствами. Способ может быть использован для обработки различных деталей из магниевых сплавов с нанесением защитных самосмазывающихся покрытий. Однако нанесенное из суспензии фторполимерное покрытие может иметь дефекты и неоднородности, кроме того, остатки содержащихся в суспензии эмульгаторов/стабилизаторов, попадая в покрытие, ухудшают его свойства. Для получения бездефектного покрытия необходимо нанесение нескольких последовательных слоев. Кроме того, в процессе формирования покрытия возможна термодеструкция частиц ПТФЭ под действием плазменных микроразрядов, в канале которых температура может превышать 3000°С (по данным других источников, достигает 20000°С), поскольку ПТФЭ сохраняет свои свойства только до 400°С (начало деструкции тефлона наблюдается уже в интервале температур 260-327°С). Это, в свою очередь, может существенно снизить эксплуатационные качества покрытия.A known method of treating the surface of a magnesium alloy (CN 10146943, publ. 2009.07.01), comprising a PEO process in a uniformly distributed particles of polytetrafluoroethylene (PTFE) electrolyte with the simultaneous deposition of particles of PTFE on the surface of a magnesium alloy and obtaining a compact composite self-lubricating coating with excellent anti-corrosion and hydrophobic properties. The method can be used to process various parts of magnesium alloys with the application of protective self-lubricating coatings. However, the fluoropolymer coating applied from the suspension may have defects and inhomogeneities, in addition, the residues of emulsifiers / stabilizers contained in the suspension, getting into the coating, worsen its properties. To obtain a defect-free coating, it is necessary to apply several successive layers. In addition, in the process of coating formation, thermal destruction of PTFE particles is possible under the influence of plasma microdischarges in the channel of which the temperature can exceed 3000 ° С (according to other sources, it reaches 20,000 ° С), since PTFE retains its properties only up to 400 ° С (the beginning of destruction Teflon is already observed in the temperature range 260-327 ° C). This, in turn, can significantly reduce the performance of the coating.

Наиболее близким к заявляемому является способ электрохимического оксидирования поверхности алюминия, магния, сплавов алюминия и сплавов магния с нанесением однородного полимерного покрытия (DE 4124730, опубл. 1993.01.28), включающий интеркалирование фторполимера либо его прекурсора в поры и капилляры сформированного путем анодирования поверхностного слоя в виде частиц, размер которых не превышает диаметра поверхностных пор и капилляров и составляет 1-50 нм (преимущественно 1-10 нм), и последующую термоообработку с плавлением и уплотнением фторполимера либо полную или частичную полимеризацию его прекурсора непосредственно в порах покрытия. Фторполимер либо его прекурсор (преимущественно фторированный мономер либо олигомер) наносят на анодированную поверхность в течение не более 24 часов после анодирования. Полученное фторполимерное покрытие характеризуют как прочно связанное с подложкой, однородное, с низкой коррозией, обнаруживающее антипригарные свойств, прочность и износостойкость.Closest to the claimed is a method of electrochemical oxidation of the surface of aluminum, magnesium, aluminum alloys and magnesium alloys with a uniform polymer coating (DE 4124730, publ. 1993.01.28), comprising intercalating a fluoropolymer or its precursor into pores and capillaries formed by anodizing the surface layer in particles, the size of which does not exceed the diameter of the surface pores and capillaries and is 1-50 nm (mainly 1-10 nm), and subsequent heat treatment with melting and compaction of fluoride Limer or full or partial polymerization of its precursor directly in the pores of the coating. The fluoropolymer or its precursor (mainly fluorinated monomer or oligomer) is applied to the anodized surface for no more than 24 hours after anodizing. The obtained fluoropolymer coating is characterized as firmly bonded to the substrate, homogeneous, with low corrosion, exhibiting non-stick properties, strength and wear resistance.

Однако анодирование не обеспечивает формирования подложки с высоко развитой поверхностью и разветвленной системой пор, которая является необходимым условием для нанесения обладающего высокой адгезией фторполимерного слоя достаточной толщины. В результате коррозионная стойкость, антифрикционные и гидрофобные свойства полученного известным способом покрытия не достигают высоких значений, его защитные свойства и срок службы в ряде случаев применения оказываются недостаточными. Кроме того, анодирование требует тщательной многоступенчатой подготовки металлической поверхности, которая включает целый ряд операций (грубую очистку; шлифование; полирование; обезжиривание, травление; промывку), наличие которых наряду с жесткими временными рамками (24 часа), определяющими условия формирования качественного фторполимерсодержащего слоя, снижает технологичность известного способа.However, anodizing does not provide the formation of a substrate with a highly developed surface and a branched pore system, which is a prerequisite for applying a fluoropolymer layer having a high adhesion of sufficient thickness. As a result, the corrosion resistance, antifriction and hydrophobic properties of the coating obtained in a known manner do not reach high values, its protective properties and service life in some cases of application are insufficient. In addition, anodizing requires careful multi-stage preparation of the metal surface, which includes a number of operations (rough cleaning; grinding; polishing; degreasing, etching; washing), the presence of which, along with tough time frames (24 hours), which determine the conditions for the formation of a high-quality fluoropolymer-containing layer, reduces the manufacturability of the known method.

Задачей изобретения является создание технологичного способа формирования на сплаве магния многофункционального композиционого фторполимерсодержащего покрытия с высокими защитными свойствами и продолжительным сроком службы.The objective of the invention is to provide a technologically advanced method of forming a multifunctional composite fluoropolymer-containing coating on a magnesium alloy with high protective properties and a long service life.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении его технологичности при одновременном улучшении коррозионной стойкости, антифрикционных и гидрофобных свойств, а также срока службы формируемого покрытия.The technical result of the proposed method is to increase its manufacturability while improving corrosion resistance, antifriction and hydrophobic properties, as well as the service life of the formed coating.

Указанный технический результат достигают способом получения защитных композиционных покрытий на сплаве магния, включающим электрохимическое оксидирование поверхности сплава с получением пористой подложки, нанесение на подложку прекурсора фторполимера и формирование фторполимерного слоя из нанесенного прекурсора, а также термообработку, в котором, в отличие от известного, электрохимическое оксидирование поверхности осуществляют методом ПЭО в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия Na2SiO3-5H2O 15-30 и фторид натрия NaF 5-10, в биполярном режиме, при этом в течение первых 200-240 с процесс ведут гальваностатически в период анодной поляризации при плотности тока 0,5-0,7 А/см2 до анодного напряжения 250-270 В и потенциостатически в период катодной поляризации, поддерживая напряжение на катоде -(30-40) В, после чего оксидирование продолжают в течение 600-700 с, снижая анодное напряжение до 200-210 В и повышая катодное до -(8-10) В, при этом фторполимерный слой формируют из раствора теломеров тетрафторэтилена в ацетоне, полученное покрытие сушат на воздухе при комнатной температуре и подвергают термообработке при 250-275°С в течение не менее одного часа.The specified technical result is achieved by a method of producing protective composite coatings on a magnesium alloy, including electrochemical oxidation of the alloy surface to produce a porous substrate, applying a fluoropolymer precursor to the substrate and forming a fluoropolymer layer from the deposited precursor, as well as heat treatment, in which, unlike the known one, electrochemical oxidation the surface is performed by the PEO in an electrolyte containing in g / l: sodium silicate Na 2 SiO 3 -5H 2 O 15-30 and sodium fluoride NaF 5-10, in bipolar th mode, wherein in the first process is carried out with 200-240 galvanostatically during anodic polarization at a current density of 0.5-0.7 A / cm 2 to the anode voltage V and 250-270 potentiostatically during cathodic polarization, while maintaining the voltage at the cathode - (30-40) V, after which oxidation is continued for 600-700 s, reducing the anode voltage to 200-210 V and increasing the cathode to - (8-10) V, while the fluoropolymer layer is formed from a solution of tetrafluoroethylene telomers in acetone, the resulting coating is dried in air at room temperature and subjected to rmoobrabotke at 250-275 ° C for at least one hour.

В оптимальном варианте осуществления способа раствор теломеров тетрафторэтилена на сформированную методом ПЭО подложку наносят путем кратковременного окунания.In an optimal embodiment of the method, a solution of tetrafluoroethylene telomers on a PEO-formed substrate is applied by short-term dipping.

Также в оптимальном варианте осуществления способа операцию нанесения фторполимера повторяют 2-3 раза.Also in an optimal embodiment of the method, the operation of applying the fluoropolymer is repeated 2-3 times.

Нанесение слоя полимерной пленки на развитую поверхность подложек, полученных электрохимическим оксидированием, в общем случае в значительной мере улучшает их защитные характеристики. В частности, использование политетрафторэтилена (ПТФЭ), обладающего комплексом ценных свойств (высокой химической и атмосферной стойкостью, низким коэффициентом трения, гидрофобностью, негорючестью, продолжительным отсутствием старения), позволяет получить многофункциональные покрытия с высокими защитными свойствами.The application of a layer of a polymer film on the developed surface of substrates obtained by electrochemical oxidation, in the general case, significantly improves their protective characteristics. In particular, the use of polytetrafluoroethylene (PTFE), which has a set of valuable properties (high chemical and atmospheric resistance, low friction coefficient, hydrophobicity, incombustibility, and prolonged lack of aging), allows one to obtain multifunctional coatings with high protective properties.

Однако применение политетрафторэтилена ограничено его нерастворимостью практически во всех известных растворителях, слабой адгезией, сложностью нанесения достаточно тонких и регулируемых по толщине покрытий, что связано с его высокой молекулярной массой, а также особенностями молекулярного и супрамолекулярного строения выпускаемых промышленностью тефлона и фторопласта-4. Синтез низкомолекулярных фторсодержащих полимеров методом теломеризации (вид полимеризации, происходящей в присутствии телогенов переносчиков цепи, в качестве которых могут выступать спирты, альдегиды, гидрофторуглероды, иодиды, дибромхлорэтаны и др.) позволяет получать низкомолекулярные растворимые олигомеры (теломеры) тетрафторэтилена (ТФЭ) со степенью полимеризации ≤10-20.However, the use of polytetrafluoroethylene is limited by its insolubility in almost all known solvents, poor adhesion, the difficulty of applying sufficiently thin and thickness-controlled coatings, due to its high molecular weight, as well as the molecular and supramolecular structure of the teflon and fluoroplast-4 manufactured by the industry. The synthesis of low molecular weight fluorine-containing polymers by the telomerization method (the type of polymerization occurring in the presence of telogen chain carriers, which may be alcohols, aldehydes, hydrofluorocarbons, iodides, dibromochloroethanes, etc.) allows the production of low molecular weight soluble oligomers (telomeres ≤10-20.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Подготовленные детали (пластины) деформируемого магниевого сплава МА8 (Mn 1,5-2,5 масс. %; Се 0,15-0,35 масс. %; Mg - остальное) подвергают электрохимической модификации методом плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) в силикатно-фторидном электролите в биполярном режиме. Операцию ПЭО проводят в два этапа: первый этап, длящийся 200-240 с, осуществляют гальваностатически в ходе анодной поляризации пластины магниевого сплава при плотности тока 0,5-0,7 А/см2 до напряжения на аноде 250-270 В, при этом в ходе катодной поляризации постоянным поддерживают (потенциостатически удерживают) катодное напряжение -(30-40). На втором этапе продолжают оксидирование в течение 600-700 с, снижая анодное напряжение до 200-210 В (скорость снижения напряжения при этом составляет примерно 0,06-0,12 В/с) и повышая катодное до -(8-10) В (скорость повышения напряжения примерно 0,03-0,06 В/с).The prepared parts (plates) of the wrought magnesium alloy MA8 (Mn 1.5-2.5 wt.%; Ce 0.15-0.35 wt.%; Mg - the rest) are subjected to electrochemical modification by plasma electrolytic oxidation (PEO) in silicate fluoride electrolyte in bipolar mode. The PEO operation is carried out in two stages: the first stage, lasting 200-240 s, is carried out galvanostatically during the anodic polarization of the magnesium alloy plate at a current density of 0.5-0.7 A / cm 2 up to an anode voltage of 250-270 V, while during cathodic polarization, the cathodic voltage is kept constant (potentiostatically maintained) - (30-40). At the second stage, oxidation is continued for 600–700 s, reducing the anode voltage to 200–210 V (the rate of voltage decrease is approximately 0.06–0.12 V / s) and increasing the cathode to –– (8–10) V (the rate of voltage increase is about 0.03-0.06 V / s).

Условия осуществления ПЭО, а именно высокие температуры в разрядных каналах в непосредственной близости от обрабатываемой поверхности и специфические плазмохимические реакции в зоне разряда обеспечивают формирование содержащего высокотемпературные фазы силикаты) керамикоподобного слоя, для структуры которого характерно наличие узких (микро- и наноразмерных) разветвленных несквозных пор. По данным рентгенофазового анализа, покрытие содержит MgF2, MgO и Mg2SiO4. Сформированный ПЭО-слой толщиной 14-18 мкм, обладающий высокой адгезией к поверхности металла и обнаруживающий высокие значения микротвердости, износостойкости и коррозионной устойчивости, является основой для создания композиционных покрытий, содержащих фторполимер.The conditions for PEO, namely, high temperatures in the discharge channels in the immediate vicinity of the treated surface and specific plasma-chemical reactions in the discharge zone, provide the formation of a ceramic-like layer containing high-temperature silicates phases, the structure of which is characterized by the presence of narrow (micro- and nanoscale) branched non-through pores. According to x-ray phase analysis, the coating contains MgF 2 , MgO and Mg 2 SiO 4 . The formed PEO layer with a thickness of 14-18 μm, which has high adhesion to the metal surface and exhibits high values of microhardness, wear resistance and corrosion resistance, is the basis for creating composite coatings containing a fluoropolymer.

В качестве фторорганического материала для создания указанных композиционных покрытий используют раствор теломеров тетрафторэтилена (ТФЭ) в ацетоне, полученный методом радиационно-химического синтеза, в соответствии с которым свободно-радикальную реакцию теломеризации инициируют ионизирующим γ-излучением, что позволяет осуществить процесс теломеризации без введения в систему специальных веществ-инициаторов реакции, загрязняющих конечный продукт. Инициатором реакции в этом случае являются образующиеся под действием излучения радикалы растворителя, а в роли передатчика цепи (телогена) выступают молекулы растворителя.An organofluorine material for creating the indicated composite coatings is a solution of tetrafluoroethylene (TFE) telomeres in acetone obtained by radiation-chemical synthesis, according to which the free-radical telomerization reaction is initiated by ionizing γ-radiation, which allows the telomerization process to be carried out without introducing it into the system special substances initiating the reaction, polluting the final product. In this case, the initiator of the reaction is the solvent radicals formed under the action of radiation, and the solvent molecules act as a chain transmitter (telogen).

Используемому теломеру ТФЭ в растворе соответствует брутто-формула R1-(CF2=CF2)n-R2, где функциональные концевые группы R1, R2 - Н, СН3, СН2СОСН3, а число n (длина ТФЭ блока) не превышает 15.The TFE telomere used in the solution corresponds to the gross formula R 1 - (CF 2 = CF 2 ) n -R 2 , where the functional end groups are R 1 , R 2 - Н, СН 3 , СН 2 ССОН 3 , and the number n (TFE length block) does not exceed 15.

Жидкофазное состояние синтезированного теломерного тетрафторэтилена позволяет использовать растворные технологии нанесения покрытий с получением тонкой пленки равномерной толщины.The liquid phase state of the synthesized telomeric tetrafluoroethylene allows the use of solution coating technologies to produce a thin film of uniform thickness.

Слой фторполимера наносят преимущественно путем погружения образцов с ПЭО-покрытием в теломерный раствор ТФЭ с выдержкой в растворе не более 10-15 с, последующей сушкой на воздухе в течение примерно 5-20 минут при 22-25°С до испарения ацетона и термической обработкой покрытия с внедренным в поры и образовавшимся на поверхности осадком фторорганического продукта в течение не менее 1 ч при 250-275°С. В преимущественном варианте осуществления способа нанесение фторполимера повторяют не менее двух раз.The fluoropolymer layer is applied mainly by immersion of PEO-coated samples in a telomeric TFE solution with an exposure in the solution of no more than 10-15 s, followed by drying in air for about 5-20 minutes at 22-25 ° C until the acetone evaporates and the coating is heat treated with a fluorine-organic product precipitate embedded in the pores and formed on the surface for at least 1 hour at 250-275 ° C. In an advantageous embodiment of the method, the application of the fluoropolymer is repeated at least two times.

Положительное влияние многократности нанесения теломера ТФЭ на сплошность фторполимерной пленки на поверхности ПЭО-слоя и снижение пористости формируемого композиционного покрытия подтверждается анализом изображений, полученных с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Рельеф поверхности становится более сглаженным.The positive effect of the multiple TFE telomere deposition on the continuity of the fluoropolymer film on the surface of the PEO layer and the decrease in porosity of the formed composite coating is confirmed by the analysis of images obtained by scanning electron microscopy (SEM). The surface topography becomes smoother.

На фиг. 1 показаны сделанные при различных увеличениях изображения: а - ПЭО-покрытия; а также композиционных покрытий, полученных предлагаемым способом в результате термообработки при 250°С: б - после однократного, в - после двукратного, г - после трехкратного нанесения теломера ТФЭ.In FIG. 1 shows images made at various magnifications: a — PEO coatings; as well as composite coatings obtained by the proposed method as a result of heat treatment at 250 ° C: b - after a single, c - after a double, d - after a three-time deposition of telomere TFE.

Данные, характеризующие антикоррозионные свойства полученных композиционных покрытий, которые приведены в таблице 1, показывают значительное снижение плотности токов коррозии и облагораживание потенциала коррозии. В частности, при трехкратном нанесении полимера плотность тока коррозии I снижается более чем на 2 порядка по сравнению с исходным ПЭО-слоем.The data characterizing the anticorrosive properties of the obtained composite coatings, which are shown in Table 1, show a significant decrease in the density of corrosion currents and the refinement of the corrosion potential. In particular, when the polymer is applied three times, the corrosion current density I decreases by more than 2 orders of magnitude compared to the initial PEO layer.

Figure 00000001
Figure 00000001

Примечание:Note:

здесь и далее КП-1х - композиционное покрытие с однократным, КП-2х - с двукратным, КП-3х - с трехкратным нанесением фторполимера.hereinafter KP-1x - a composite coating with a single coating, KP-2x - with a double coating, KP-3x - with a triple coating of a fluoropolymer.

Модуль импеданса

Figure 00000002
(полного сопротивления переменному току) при нанесении покрытия предлагаемым способом увеличивается до 107 Ом⋅см2, т.е. почти на 3 порядка по сравнению с ПЭО-покрытием, не подвергнутым обработке теломером ТФЭ, что объясняется заполнением пор покрытия расплавленным под воздействием температуры фторполимером, равномерно распределенным по поверхности.Impedance module
Figure 00000002
(impedance to alternating current) when applying the coating by the proposed method increases to 10 7 Ohm⋅cm 2 , i.e. almost 3 orders of magnitude compared to a PEO coating not subjected to TFE telomere treatment, which is explained by filling of the coating pores with a fluoropolymer molten under the influence of temperature uniformly distributed over the surface.

Полученное предлагаемым способом композиционное фторполимерсодержащее покрытие обнаруживает высокую стойкость к действию агрессивных сред и большую стабильность в сравнении с покрытием без полимерной пленки. Появление первых пузырьков водорода на его поверхности наблюдалось через 540 с после нанесения капли соляной кислоты, что заметно превышает время для ПЭО-покрытия (95 с) и для магниевого сплава без покрытия (0 с).Obtained by the proposed method, a composite fluoropolymer-containing coating exhibits high resistance to aggressive media and greater stability compared to a coating without a polymer film. The appearance of the first hydrogen bubbles on its surface was observed 540 s after applying a drop of hydrochloric acid, which significantly exceeds the time for a PEO coating (95 s) and for a magnesium alloy without coating (0 s).

Данные, характеризующие гидрофобные свойства полученных покрытий, приведены в таблице 2 поверхности.The data characterizing the hydrophobic properties of the obtained coatings are shown in table 2 of the surface.

Figure 00000003
Figure 00000003

(в качестве тестовой жидкости использован 3% раствор NaCl).(3% NaCl solution used as test fluid).

Значения угла смачивания (краевого угла), превышающие 150°, свидетельствуют о супергидрофобности полученных покрытий.Values of the wetting angle (contact angle) in excess of 150 ° indicate superhydrophobicity of the resulting coatings.

Изучение трибологических характеристик полученных композиционных покрытий показывает, что наличие пленки фторполимера, выполняющего роль сухой смазки в зоне контакта, позволяет увеличить количество циклов, за которое происходит полное истирание гетерооксидного слоя, как минимум в 2 раза. Трехкратно нанесенные фторполимерные слои, термически обработанные при 250°С, начинают разрушаться только через 120000 циклов (фиг. 2). По мере истирания покрытия наблюдается увеличение коэффициента трения от μ=0,03 при сухом скольжении по поверхности не нарушенной фторполимерной пленки до μ=0,55 и выше при полном истирании покрытия. При этом начало истирания ПЭО-слоя характеризуется резким повышением коэффициента трения.A study of the tribological characteristics of the obtained composite coatings shows that the presence of a fluoropolymer film acting as a dry lubricant in the contact zone allows one to increase the number of cycles during which complete abrasion of the heteroxide layer occurs by at least 2 times. Three times applied fluoropolymer layers, thermally treated at 250 ° C, begin to collapse only after 120,000 cycles (Fig. 2). As the abrasion of the coating, an increase in the friction coefficient is observed from μ = 0.03 with dry sliding on the surface of the undisturbed fluoropolymer film to μ = 0.55 and higher with complete abrasion of the coating. In this case, the beginning of the abrasion of the PEO layer is characterized by a sharp increase in the coefficient of friction.

Данные по оценке износостойкости композиционных покрытий приведены в таблице 3 (погрешность измерений не более 5%). Внедрение фторполимера в поры ПЭО-слоя снижает износ покрытия как минимум на порядок. Максимальное (более чем на 3 порядка) снижение износа обеспечивает покрытие, полученное при трехкратном нанесении теломера ТФЭ и термообработке при 250°С. Как отмечено выше, количество циклов истирания полученного покрытия увеличивается до 120000, что более чем в 53 раза превышает их число для ПЭО-покрытия.Data on the assessment of the wear resistance of composite coatings are given in table 3 (measurement error of not more than 5%). The incorporation of a fluoropolymer into the pores of the PEO layer reduces coating wear by at least an order of magnitude. The maximum (more than 3 orders of magnitude) reduction in wear is ensured by the coating obtained by applying the TFE telomere three times and heat treatment at 250 ° C. As noted above, the number of abrasion cycles of the resulting coating increases to 120,000, which is more than 53 times their number for PEO coating.

Figure 00000004
Figure 00000004

Таким образом, полученные предлагаемым способом композиционные фторполимерсодержащие покрытия обнаруживают высокую коррозионную стойкость, а также антифрикционные свойства, которые обеспечивают высокую износостойкость покрытий. Кроме того, эти покрытия обладают гидрофобными/супергидрофобными свойствами, что способствует значительному расширению области практического применения данного материала.Thus, the composite fluoropolymer-containing coatings obtained by the proposed method exhibit high corrosion resistance, as well as antifriction properties, which provide high wear resistance of the coatings. In addition, these coatings have hydrophobic / superhydrophobic properties, which contributes to a significant expansion of the field of practical application of this material.

Примеры конкретного осуществления способаExamples of specific implementation of the method

В качестве образцов были использованы прямоугольные пластины размерами 30 мм × 15 мм × 1 мм, изготовленные из магниевого сплава МА8 (масс. %: Мn 1,3-2,2; Се 0,15-0,35; примесей до 0,3; Mg остальное). Перед оксидированием для стандартизации поверхности образцы обрабатывали шлифовальной бумагой различной зернистости (600, 800, 1200), промывали дистиллированной водой и обезжиривали спиртом.Rectangular plates 30 mm × 15 mm × 1 mm in size made of magnesium alloy MA8 (mass%: Mn 1.3-2.2; Ce 0.15-0.35; impurities up to 0.3) were used as samples ; Mg rest). Before oxidation, to standardize the surface, the samples were treated with sanding paper of various grain sizes (600, 800, 1200), washed with distilled water, and degreased with alcohol.

Процесс формирования ПЭО-покрытий осуществляли на установке, оснащенной автоматизированной системой управления и контроля, сопряженной с компьютером с соответствующим программным обеспечением с использованием качестве источника тока реверсивного тиристорного агрегата с частотой поляризующих импульсов 300 Гц при коэффициенте заполнения 50%.The process of forming PEO coatings was carried out on a facility equipped with an automated control and monitoring system coupled to a computer with appropriate software using a reverse thyristor unit current source with a frequency of polarizing pulses of 300 Hz and a duty cycle of 50%.

В качестве исходного фторорганического материала использовали раствор теломеров ТФЭ со среднечисленной молекулярной массой 550 в ацетоне торговой марки «Черфлон®», полученный в лаборатории криохимии и радиационной химии Института проблем химической физики Российской академии наук, где был разработан метод радиационно-химического синтеза теломеров.A solution of telomeres of TFE with a number average molecular weight of 550 in acetone of the Cherflon ® trademark obtained at the cryochemistry and radiation chemistry laboratory of the Institute of Problems of Chemical Physics of the Russian Academy of Sciences, where a method of radiation-chemical synthesis of telomeres was used, was used as the starting organofluorine material.

Электрохимические свойства покрытий исследовали с помощью электрохимической системы VersaSTATMC (Princeton Applied Research, США). Измерения проводили в трехэлектродной ячейке при комнатной температуре в 3% растворе NaCl. Рабочая площадь образца составляла 1 см2. Для установления потенциала свободной коррозии (Eк) перед началом электрохимических измерений образцы выдерживали в растворе в течение 15 минут. Контроль эксперимента осуществляли посредством программного обеспечения VersaSTATMC (Princeton Applied Research, США).The electrochemical properties of the coatings were studied using the VersaSTATMC electrochemical system (Princeton Applied Research, USA). The measurements were carried out in a three-electrode cell at room temperature in a 3% NaCl solution. The working area of the sample was 1 cm 2 . To establish the potential of free corrosion (E to ) before starting the electrochemical measurements, the samples were kept in solution for 15 minutes. The control of the experiment was carried out using the software VersaSTATMC (Princeton Applied Research, USA).

Гидрофобность полученных покрытий оценивали на приборе DSA100 (

Figure 00000005
, Германия) путем измерения и анализа краевого угла капли, наносимой на исследуемую поверхность при помощи микрошприца. Измерения проводили методом цифровой обработки видеоизображения сидящей капли.The hydrophobicity of the obtained coatings was evaluated on a DSA100 device (
Figure 00000005
, Germany) by measuring and analyzing the contact angle of a drop applied to the test surface using a microsyringe. The measurements were carried out by digitally processing the video image of a sitting drop.

Износостойкость защитных покрытий по схеме «шар-диск» исследовали на трибометре Revetest-RST (CSM Instruments, Швейцария) с использованием корундового шара Al2O3 диаметром 10 мм при постоянных величинах линейной скорости и нагрузки (50 мм/с и 10 Н соответственно) с последующим определением глубины следа и вычислением степени износа поверхностных слоев. Диаметр трека составлял 10 мм.The wear resistance of the protective coatings according to the “ball-disk” scheme was studied on a Revetest-RST tribometer (CSM Instruments, Switzerland) using an Al 2 O 3 corundum ball with a diameter of 10 mm at constant linear velocity and load (50 mm / s and 10 N, respectively) with the subsequent determination of the depth of the trace and the calculation of the degree of wear of the surface layers. The diameter of the track was 10 mm.

Морфологию поверхности полученных покрытий изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа EVO 40 (Carl Zeiss, Германия).The surface morphology of the obtained coatings was studied using an EVO 40 scanning electron microscope (Carl Zeiss, Germany).

Стойкость покрытий в агрессивных средах определяли измерением временного промежутка воздействия капли 36,5% HCl (х.ч.) до появления пузырьков водорода.The resistance of coatings in aggressive environments was determined by measuring the time period of the action of a drop of 36.5% HCl (chemically pure) before the appearance of hydrogen bubbles.

Пример 1Example 1

Подготовленный образец сплава магния подвергали плазменно-электролитическому оксидированию в электролите следующего состава, г/л:The prepared sample of magnesium alloy was subjected to plasma electrolytic oxidation in an electrolyte of the following composition, g / l:

силикат натрия Na2SiO3⋅5H2Osodium silicate Na 2 SiO 3 ⋅ 5H 2 O 15fifteen фторид натрия NaFsodium fluoride NaF 1010

в течение 240 с при постоянной плотности тока 0,5 А/см2 с увеличением напряжения на аноде до 250 В и напряжении на катоде, удерживаемом в потенциостатическом режиме на значении -30 В. Затем продолжали оксидирование, снижая анодное напряжение до 200 В со скоростью 0,08 В/с и одновременно повышая катодное напряжение до -8 В со скоростью 0,04 В/с.for 240 s at a constant current density of 0.5 A / cm 2 with increasing the voltage at the anode to 250 V and the voltage at the cathode held in the potentiostatic mode at a value of -30 V. Then oxidation was continued, reducing the anode voltage to 200 V at a speed 0.08 V / s and at the same time increasing the cathode voltage to -8 V at a speed of 0.04 V / s.

Промытую и высушенную пластину с нанесенным мелкопористым ПЭО-покрытием медленно погружали в теломерный раствор ТФЭ, выдерживали в растворе 15 с и немедленно вынимали. Затем сушили на воздухе при комнатной (до 25°С) температуре в течение 15-20 минут. После полного испарения ацетона проводили термообработку нанесенного покрытия при 250°С в течение 60 минут. Повторно погружали пластину в теломерный раствор, сушили и подвергали термообработке.The washed and dried plate coated with a finely porous PEO coating was slowly immersed in a telomeric TFE solution, kept in solution for 15 s and immediately removed. Then it was dried in air at room temperature (up to 25 ° С) for 15-20 minutes. After complete evaporation of the acetone, the coating was heat treated at 250 ° C for 60 minutes. Re-immersed the plate in a telomeric solution, dried and subjected to heat treatment.

Время воздействия капли HCl до появления пузырьков водорода - 500 с. Другие характеристики полученного покрытия приведены в таблицах 1-3 (250°С КП-2х).The time of exposure to an HCl drop before the appearance of hydrogen bubbles is 500 s. Other characteristics of the resulting coating are shown in tables 1-3 (250 ° C KP-2x).

Пример 2Example 2

Подготовленный образец обрабатывали по примеру 1 в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия Na2SiO3⋅5H2O 30, фторид натрия NaF 10. На первом этапе ПЭО: плотность тока 0,7 А/см2, до напряжение на аноде увеличивали до 270 В, на катоде удерживали равным -40 В, время оксидирования 240 с. На втором этапе ПЭО: напряжение на аноде снижали до 200 В, на катоде повышали до -8 В, время оксидирования 660 с, при этом скорость снижения анодного напряжения составила 0,10 В/с, скорость повышения катодного напряжения - 0,05 В/с.The prepared sample was processed according to example 1 in an electrolyte containing, g / l: sodium silicate Na 2 SiO 3 ⋅ 5H 2 O 30, sodium fluoride NaF 10. At the first stage PEO: current density 0.7 A / cm 2 , up to a voltage of the anode was increased to 270 V, the cathode was kept equal to -40 V, the oxidation time was 240 s. At the second stage of PEO: the voltage at the anode was reduced to 200 V, at the cathode it was increased to -8 V, the oxidation time was 660 s, while the rate of decrease in the anode voltage was 0.10 V / s, the rate of increase in the cathode voltage was 0.05 V / from.

Окунание пластины в теломерный раствор ТФЭ, сушку и термообработку высушенной пластины при 250°С проводили трехкратно.Dipping the plate in a telomeric TFE solution, drying and heat treatment of the dried plate at 250 ° C was carried out three times.

Время воздействия на полученное покрытие капли НС1 до появления пузырьков водорода - 540 с. Другие характеристики покрытия приведены в таблицах 1-3 (250°С, КП-3х).The exposure time to the resulting HC1 drop before the appearance of hydrogen bubbles is 540 s. Other characteristics of the coating are given in tables 1-3 (250 ° C, KP-3x).

Пример 3Example 3

Подготовленный образец обрабатывали по примеру 1 в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия Na2SiO3⋅5H2O 30, фторид натрия NaF 10. На первом этапе ПЭО: плотность тока 0,7 А/см2, конечное напряжение на аноде 270 В, на катоде постоянное -40 В, время оксидирования 200 с. На втором этапе ПЭО: напряжение снижается на аноде до 200 В, на катоде повышается до -10 В, время оксидирования 690 с, при этом скорость снижения анодного напряжения составила 0,10 В/с, скорость повышения катодного - 0,04 В/с.The prepared sample was processed according to example 1 in an electrolyte containing, g / l: sodium silicate Na 2 SiO 3 ⋅ 5H 2 O 30, sodium fluoride NaF 10. At the first stage PEO: current density 0.7 A / cm 2 , the final voltage 270 V anode, constant -40 V at the cathode, oxidation time 200 s. At the second stage of PEO: the voltage decreases at the anode to 200 V, at the cathode it rises to -10 V, the oxidation time is 690 s, while the rate of decrease in the anode voltage is 0.10 V / s, the rate of increase in the cathode is 0.04 V / s .

Окунание пластины в теломерный раствор ТФЭ, сушку и термообработку высушенной пластины при 275°С проводили двукратно.Dipping the plate in a telomeric TFE solution, drying and heat treatment of the dried plate at 275 ° C was carried out twice.

Время воздействия на полученное покрытие капли HCl до появления пузырьков водорода - 480 с. Другие характеристики покрытия приведены в таблицах 1-3 (275°С, КП-2х).The time of exposure of the resulting coating to a drop of HCl before the appearance of hydrogen bubbles is 480 s. Other characteristics of the coating are given in tables 1-3 (275 ° C, KP-2x).

Пример 4Example 4

Подготовленный образец обрабатывали по примеру 1 в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия Na2SiO3⋅5H2O 30, фторид натрия NaF 5. На первом этапе ПЭО: плотность тока 0,7 А/см2, напряжение на аноде увеличивали до 270 В, на катоде постоянное напряжение -40 В, время оксидирования 240 с. На втором этапе ПЭО: напряжение на аноде снижается до 210 В, на катоде повышается до -10 В, время оксидирования 600 с, при этом скорость снижения анодного напряжения составила 0,10 В/с, скорость повышения катодного - 0,05 В/с.The prepared sample was processed according to example 1 in an electrolyte containing, g / l: sodium silicate Na 2 SiO 3 ⋅ 5H 2 O 30, sodium fluoride NaF 5. At the first stage of PEO: current density 0.7 A / cm 2 , voltage at the anode increased to 270 V, constant voltage -40 V at the cathode, oxidation time 240 s. At the second stage of PEO: the voltage at the anode decreases to 210 V, at the cathode it rises to -10 V, the oxidation time is 600 s, while the rate of decrease of the anode voltage is 0.10 V / s, the rate of increase of the cathode is 0.05 V / s .

Окунание пластины в теломерный раствор ТФЭ, сушку и термообработку высушенной пластины при 275°С проводили трехкратно.Dipping the plate in a telomeric TFE solution, drying and heat treatment of the dried plate at 275 ° C was carried out three times.

Время воздействия на полученное покрытие капли HCl до появления пузырьков водорода - 500 с. Другие характеристики покрытия приведены в таблицах 1-3 (275°С, КП-3х).The time of exposure to the resulting coating of a drop of HCl before the appearance of hydrogen bubbles is 500 s. Other characteristics of the coating are given in tables 1-3 (275 ° C, KP-3x).

Claims (3)

1. Способ получения защитных композиционных покрытий на сплаве магния, включающий электрохимическое оксидирование поверхности сплава с получением пористой подложки, нанесение на подложку прекурсора фторполимера с формированием из него фторполимерного слоя и термообработку, отличающийся тем, что электрохимическое оксидирование осуществляют методом плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) в электролите, содержащем, г/л: силикат натрия Na2SiO3⋅5H2O 15-30 и фторид натрия NaF 5-10, в биполярном режиме, при этом в течение первых 200-240 с в ходе анодной поляризации поверхности сплава процесс ведут в гальваностатическом режиме при плотности тока 0,5-0,7 А/см2 до напряжения на аноде 250-270 В, а в ходе катодной поляризации в потенциостатическом режиме при напряжении на катоде -(30-40) В, после чего оксидирование продолжают в течение 600-700 с, снижая анодное напряжение до 200-210 В, а катодное - до -(8-10) В, причем фторполимерный слой формируют из раствора теломеров тетрафторэтилена в ацетоне, полученное покрытие сушат на воздухе при комнатной температуре и подвергают термообработке при 250-275°С в течение не менее одного часа.1. A method of producing protective composite coatings on a magnesium alloy, including electrochemical oxidation of the alloy surface to produce a porous substrate, applying a fluoropolymer precursor to the substrate with the formation of a fluoropolymer layer from it and heat treatment, characterized in that the electrochemical oxidation is carried out by plasma electrolytic oxidation (PEO) in an electrolyte containing in g / l: sodium silicate Na 2 SiO 3 ⋅5H 2 O 15-30 and sodium fluoride NaF 5-10, in the bipolar mode, wherein during the first 200-240 with a ho e alloy surface anodic polarization process is carried out in galvanostatic mode at a current density of 0.5-0.7 A / cm 2 to the anode voltage of 250-270 V, and during cathodic polarization in a potentiostatic mode with cathode voltage - (30-40 ) B, after which the oxidation is continued for 600-700 s, reducing the anode voltage to 200-210 V, and the cathode voltage to - (8-10) V, and the fluoropolymer layer is formed from a solution of tetrafluoroethylene telomers in acetone, the resulting coating is dried on air at room temperature and subjected to heat treatment at 250-275 ° C for at least one hour. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор теломеров тетрафторэтилена на сформированную методом ПЭО подложку наносят путем кратковременного окунания.2. The method according to p. 1, characterized in that the solution of tetrafluoroethylene telomers on the substrate formed by the PEO method is applied by short-term dipping. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что операцию нанесения фторполимера повторяют 2-3 раза.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the operation of applying the fluoropolymer is repeated 2-3 times.
RU2016104276A 2016-02-09 2016-02-09 Method for protective composite coatings production on magnesium alloy RU2614917C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104276A RU2614917C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Method for protective composite coatings production on magnesium alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104276A RU2614917C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Method for protective composite coatings production on magnesium alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2614917C1 true RU2614917C1 (en) 2017-03-30

Family

ID=58506840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104276A RU2614917C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Method for protective composite coatings production on magnesium alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2614917C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677388C1 (en) * 2017-12-27 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of making protective coatings on valve metals and alloys thereof
RU2691477C1 (en) * 2018-04-09 2019-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Method of forming multifunctional thermoregulating coatings on products from aluminum alloys
RU2704344C1 (en) * 2019-03-29 2019-10-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of forming composite coatings on magnesium
CN110552043A (en) * 2019-09-26 2019-12-10 长安大学 high-corrosion-resistance magnesium alloy hub surface treatment method
RU2710597C1 (en) * 2019-06-07 2019-12-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of producing composite material for bioresorbable magnesium implant
CN110624801A (en) * 2018-06-22 2019-12-31 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 Wear-resistant non-stick coating, preparation method thereof, pot and cooking equipment
RU2741039C1 (en) * 2020-09-18 2021-01-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of forming a wear-resistant self-profiling coating on working elements of a spiral expander made of aluminum alloy
RU2782788C1 (en) * 2022-06-24 2022-11-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for obtaining conductive superhydrophobic coatings on magnesium alloys
CN118007216A (en) * 2024-04-08 2024-05-10 上海航天精密机械研究所 Micro-arc oxidation corrosion-resistant coating for rare earth magnesium alloy and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124730A1 (en) * 1991-07-25 1993-01-28 Friebe & Reininghaus Ahc Intercalation of fluorinated polymer particles - into microporous oxide surfaces of aluminium@, magnesium@ and aluminium@ magnesium@ alloy objects for homogeneous coating of polymers
RU2357016C1 (en) * 2008-05-08 2009-05-27 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Method of receiving of protective coating on magnesium alloys
RU2543580C1 (en) * 2013-12-17 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of obtaining protective coatings on magnesium alloys
CN104630864A (en) * 2014-11-21 2015-05-20 沈阳工业大学 Hole-sealing method for magnesium alloy micro-arc oxidation coating

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124730A1 (en) * 1991-07-25 1993-01-28 Friebe & Reininghaus Ahc Intercalation of fluorinated polymer particles - into microporous oxide surfaces of aluminium@, magnesium@ and aluminium@ magnesium@ alloy objects for homogeneous coating of polymers
RU2357016C1 (en) * 2008-05-08 2009-05-27 Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) Method of receiving of protective coating on magnesium alloys
RU2543580C1 (en) * 2013-12-17 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of obtaining protective coatings on magnesium alloys
CN104630864A (en) * 2014-11-21 2015-05-20 沈阳工业大学 Hole-sealing method for magnesium alloy micro-arc oxidation coating

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677388C1 (en) * 2017-12-27 2019-01-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of making protective coatings on valve metals and alloys thereof
RU2691477C1 (en) * 2018-04-09 2019-06-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Method of forming multifunctional thermoregulating coatings on products from aluminum alloys
CN110624801A (en) * 2018-06-22 2019-12-31 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 Wear-resistant non-stick coating, preparation method thereof, pot and cooking equipment
RU2704344C1 (en) * 2019-03-29 2019-10-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of forming composite coatings on magnesium
RU2710597C1 (en) * 2019-06-07 2019-12-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method of producing composite material for bioresorbable magnesium implant
CN110552043A (en) * 2019-09-26 2019-12-10 长安大学 high-corrosion-resistance magnesium alloy hub surface treatment method
CN110552043B (en) * 2019-09-26 2022-02-22 长安大学 High-corrosion-resistance magnesium alloy hub surface treatment method
RU2741039C1 (en) * 2020-09-18 2021-01-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of forming a wear-resistant self-profiling coating on working elements of a spiral expander made of aluminum alloy
RU2782788C1 (en) * 2022-06-24 2022-11-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for obtaining conductive superhydrophobic coatings on magnesium alloys
RU2785579C1 (en) * 2022-06-24 2022-12-08 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Method for production of hybrid protective coatings with antibacterial properties on magnesium alloys
CN118007216A (en) * 2024-04-08 2024-05-10 上海航天精密机械研究所 Micro-arc oxidation corrosion-resistant coating for rare earth magnesium alloy and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2614917C1 (en) Method for protective composite coatings production on magnesium alloy
Gnedenkov et al. Composite coatings formed on the PEO-layers with the use of solutions of tetrafluoroethylene telomers
Pezzato et al. Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) as pre-treatment for sol-gel coating on aluminum and magnesium alloys
Gnedenkov et al. Wettability and electrochemical properties of the highly hydrophobic coatings on PEO-pretreated aluminum alloy
RU2362842C2 (en) Anodisation method of metallic surfaces and provided for it compounds
US7922889B2 (en) Anodising aluminum alloy
RU2413746C2 (en) Coated articles
JP5878133B2 (en) Method for surface treatment of metal members
Golozar et al. Evaluation of corrosion and tribocorrosion of plasma electrolytic oxidation treated Ti–6Al–4V alloy
JP2010018847A (en) Aluminum alloy material and plate heat exchanger with superior corrosion resistance
Joo et al. Design and experimental studies of self-healable anti-corrosion coating: Passivation of metal surfaces by silicone oil impregnated porous oxides
Fan et al. Investigation on the effect and growth mechanism of two-stage MAO coating
CN104451811A (en) Method for forming super-lubricating surface on metal surface
RU2569259C1 (en) Method for obtaining protective polymer-containing coatings on metals and alloys
Song et al. Performance of composite coating on AZ31B magnesium alloy prepared by anodic polarization and electroless electrophoresis coating
RU2617088C1 (en) Method for producing anticorrosive wear-resistant coatings on magnesium alloys
EA015400B1 (en) Procedure for anodising aluminium or aluminium alloys
Morks et al. Growth and characterization of anodic films on aluminum alloys in 5-sulfosalicylic acid solution
LU102072B1 (en) Method for performing plating to prevent pipe from sulfur corrosion
RU2534123C9 (en) Making of protective coatings on valve metals and their alloys
JPH11342371A (en) Method of forming fluorinated polymer thin film on metal surface
JP2006312754A (en) Treatment method for surface of anodized aluminum
RU2704344C1 (en) Method of forming composite coatings on magnesium
Mashtalyar et al. Formation of the composite coatings as a method of restoration of titanium products after exploitation
RU2771886C1 (en) Method for obtaining protective superhydrophobic coatings on aluminum alloys