Ученые из ПГУ разработали способ увеличить износостойкость легких металлов для промышленности
Ученые Пензенского государственного университета разработали технологию, которая позволяет наносить защитное покрытие на легкие металлы, в несколько раз увеличивающее их коррозионную и износостойкость.
Благодаря математическому моделированию разработчики могут задавать параметры покрытия, что открывает перспективы использования технологии в авиационно-космической, нефтегазовой промышленности и других сферах, сообщила ТАСС руководитель проекта, доктор технических наук завкафедрой информационно-измерительной техники и метрологии ПГУ Екатерина Печерская.
Проект был поддержан грантом Российского фонда фундаментальных исследований и является участником созданного в рамках нацпроекта научно-образовательного центра «Инженерия будущего».
«Технология позволяет получать защитное покрытие на металлах легкой группы, наиболее распространенными из которых являются алюминий и сплавы на его основе, а также титан. Благодаря оксидному покрытию коррозионная стойкость металла увеличивается в 2,5 раза и выше, износостойкость — в два раза», — отметила собеседница агентства.
Сегодня существуют несколько методов нанесения защитного оксидного покрытия на алюминий. Одно из распространенных — это анодирование, при котором алюминиевый сплав погружают в электролит и подают на него электрический ток. В конце 1960-х годов в СССР была разработана технология микродугового оксидирования, в которой используется значительно большее напряжение.
«Проблема в том, что этим процессом сложно управлять. Мы разработали математические модели, которые позволяют повысить управляемость процесса», — пояснил ТАСС инженер-исследователь Павел Голубков, участвующий в проекте.
Исследователи подают на алюминиевую пластину высокое напряжение порядка 600 вольт, под воздействием которого появляется оксидная пленка, затем она нагревается и переплавляется.
«В результате обычный оксид алюминия преобразуется в корунд, который по твердости уступает только алмазу», — отметил Голубков.
Разработанный учеными программно-аппаратный комплекс позволяет рассчитать определенные параметры защитного покрытия и задать режим: показатели плотность тока, напряжения, времени обработки. «Это позволяет получить покрытие определенной толщины, твердости, пористости в зависимости от того, в какой сфере будут эксплуатировать изделие. При этом отклонение от заданных параметров, по нашим оценкам, составляет всего 0,5%», — добавила Печерская.
По ее словам, это делает технологию востребованной в различных отраслях промышленности: авиационно-космической и нефтегазовой сферах, в строительстве беспилотных аппаратов и производстве медицинских имплантов.
В настоящее время разработчики ведут переговоры с самарскими предприятиями авиационно-космической отрасли и заводами по производству дизельных установок для внедрения технологии.
Напомним, что 2021 год объявлен в России Годом науки и технологий.
Александр Поляков, соб корр. информагентства ТАСС