В МГТУ «СТАНКИН» создана установка для нанесения покрытий на изделия специального назначения. Технология микродугового оксидирования, на которой работает установка, экологически безопасна.
В основе технологии лежат особенности вентильных металлов. Вентильными принято называть металлы, оксиды которых образуют пленки, такие, что их проводимость в противоположных направлениях сильно различается (это и есть вентильное свойство). Типичные представители — алюминий, тантал, титан, ниобий, цирконий. Пленка имеет иные физико-химические свойства, чем сам металл: она тверже, устойчивее к коррозии и износу.
Благодаря использованию технологии микродугового оксидирования поверхность металлического изделия становится более прочной и более устойчивой к любым внешним воздействиям — в частности, к трению. «Новое» покрытие по некоторым параметрам похоже на керамику: оно обладает теплозащитными, диэлектрическими и антикоррозионными свойствами.
«Именно такие характеристики покрытий сегодня востребованы в кораблестроении, авиастроении, ракетостроении», — объясняет ведущий научный сотрудник лаборатории искрового плазменного спекания Центра новых материалов и технологий МГТУ «СТАНКИН», кандидат технических наук Павел Перетягин.
Индустриальным партнером ученых в этом проекте стало АО «РКБ “Глобус”», входящее в АО «Корпорация “Тактическое ракетное вооружение”».
Технология микродугового оксидирования была разработана еще в СССР в качестве альтернативы хорошо известной и широко используемой гальванизации. В отличие от последней, технология микродугового оксидирования безвредна для окружающей среды. Если в качестве проводящей среды при гальванизации используются сильнодействующие ядовитые кислоты, опасные для персонала, то для микродугового оксидирования нужен всего лишь слабый щелочной раствор, по составу схожий с мыльным раствором в бытовой стиральной машинке, говорит Павел Перетягин.
Еще одно ноу-хау СТАНКИНа — усовершенствованное программное обеспечение на базе адаптивного управления, которое позволило автоматизировать процесс оксидирования и применить его к индивидуальным свойствам обрабатываемых материалов.
По мнению ученых, в перспективе усовершенствованную технологию можно внедрить в промышленное использование и применять при производстве гражданской продукции. Схожие технологии периодически пытаются применять зарубежные производители электронной техники — например, для придания большей прочности поверхностям ноутбуков и смартфонов. Но из-за дороговизны технологии такая продукция значительно дороже обычных гаджетов и не пользуется массовым спросом. Поэтому пока основные заказчики ученых — оборонно-промышленный комплекс.
К настоящему времени ученые МГТУ «СТАНКИН» завершили первый этап доработки технологии микродугового оксидирования под нужды современного оборонного комплекса — разработали эскизный проект установки нанесения керамоподобных покрытий и создали ее опытный образец. Он успешно прошел все необходимые испытания, и в ближайшее время специалисты СТАНКИНа совместно с коллегами из РКБ «Глобус» приступят к созданию промышленных образцов установок нанесения керамоподобных покрытий.
Источник: Коммерсантъ. Наука (от 08.09.2021, 14:43)
