Функціональні електрохімічні покриття у технологіях подвійного призначення

Abstract

Проаналізовано технологічні підходи до застосування функціональних електрохімічних покриттів у технологіях цивільного та військового призначення. Показано, що наявні технічні рішення спрямовані на вирішення задач зміцнення і захисту поверхонь та детоксикації середовищ від забруднювальних агентів природного та техногенного походження. Електрохімічні покриття на основі тріади заліза, леговані тугоплавкими металами, підвищують корозійну тривкість, мікротвердість та зносостійкість поверхонь. Синтезовані методом плазмо-електролітного оксидування на сплавах алюмінію та титану гетерооксидні покриття, доповані перехідними металами, володіють каталітичними властивостями по нейтралізації токсичних речовин у газовій та рідкій фазах. Досліджено особливості електрохімічного формування функціональних покриттів на конструкційних матеріалів різного типу. Показано, що катодним осадженням постійним та імпульсним струмом на маловуглецевій сталі та сірому чавуні формуються рівномірні тернарні покриття Fe-Mo-W та композиційні системи Fe-Co-Mo (Fe-Co-W), що володіють підвищеною корозійною тривкістю та механічними показниками порівняно із матеріалом металу-основи. Одержані тонкошарові покриття рекомендовані для відновлення та зміцнення зношених поверхонь, зокрема в технологіях ремонту озброєння та військової техніки. Встановлено, що плазмо-електролітною обробкою поршневого силуміну у лужних розчинах на основі дифосфатів синтезовані гетерооксидні системи, що проявляють активність у зменшенні кількості токсичних викидів двигунів внутрішнього зоряння та зниження годинної витрати палива. Показано, що нанокомпозитні покриття на титані проявляють фотокаталітичну активність по деструкції модельних забруднювальних агентів. Одержані матеріали володіють комплексом підвищених функціональних властивостей та є перспективними для застосування у промисловому та ремонтному виробництві сектору, в т. ч. для сектору безпеки і оборони.

Technological approaches to the application of functional electrochemical coatings in civil and military technologies are analyzed. It is shown that the existing technical solutions are aimed at solving the problems of strengthening and protection of surfaces and detoxification of environments from pollutants of natural and man-made origin. Electrochemical coatings based on the iron triad, doped with refractory metals, increase corrosion resistance, microhardness and wear resistance of surfaces. Doped with transition metals heteroxide coatings, which are synthesized by the method of plasmaelectrolytic oxidation on aluminum and titanium alloys have catalytic properties to neutralize toxic substances in the gas and liquid phases. Peculiarities of electrochemical formation of functional coatings on construction materials of different types are investigated. It is shown that cathodic deposition by direct and pulsed current on low-carbon steel and gray cast iron forms uniform ternary coatings of Fe-Mo-W and composite systems of Fe-Co-Mo (Fe-Co-W), which have increased corrosion resistance and mechanical properties compared to base metal material. The obtained thin-layer coatings are recommended for the restoration and strengthening of worn surfaces, in particular in the technology of repair of weapons and military equipment. It was found that plasma-electrolyte treatment of piston silumin in alkaline solutions based on diphosphates synthesized heteroxide systems that are active in reducing the number of toxic emissions of internal star engines and reducing hourly fuel consumption. It is shown that nanocomposite coatings on titanium show photocatalytic activity on the destruction of model pollutants. The obtained materials have a set of enhancedfunctional properties and are promising for use in industrial and repair production, including the security and defense sector.