Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения электрохимических металл-алмазных покрытий высокой стойкости к внешним воздействиям на основе модифицированных детонационных наноалмазов

Номер контракта: 14.579.21.0001

Руководитель: Долматов Валерий Юрьевич

Должность: заместитель директора по наноматериалам

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
модифицированные детонационные наноалмазы, электрохимическое металл-алмазное покрытие, хром, никель, цинк, алюминий, серебро, золото, износостойкость, коррозионная стойкость, электролит, коллоидная стабильность

Цель проекта:
Задачей проекта является получение износо- и коррозионностойких металло-алмазных покрытий на основе хрома, никеля, цинка, алюминия, серебра, золота и модифицированных ДНА, соответствующих потребностям современной техники и микроэлектроники. Целью работы является проведение научных исследований и разработка основ технологий получения электрохимических металл-алмазных покрытий высокой стойкости к внешним воздействиям с использованием модифицированных в условиях взрыва детонационных наноалмазов (МДНА).

Основные планируемые результаты проекта:
Применение наноалмазных добавок в процессах (хромирование,
анодирование, никелирование, серебрение, цинкование) влияет на структуру покрытия и физико-химические свойства.
Происходит сильное измельчение зерна в присутствии наноалмазов,
особенно в присутствии модифицированных при детонационном синтезе
бором и фосфором.
Микротвердость покрытий увеличивается на 50-80%, а для процесса
никелирования на 300%.
Износостойкость в процессе серебрения и никелирования увеличивается
в 25-30 раз.
Пористость анодных покрытий алюминия в присутствии АШ (ст)
в 2 раза меньше пористости покрытия без добавок.

Основные характеристики результатов

Металлы Cr Ni Zn Ag Au Al (анодное
оксидирование)
Микротвердость, 1600 700-800 - 200 200 900
кг/мм2 (1100*) (560*) (90*) (120*) (800*)

Износостойкость, 2 3 - 4 4 2
износ по методу (6*) (8*) (30*) (30*) (5*)
ЛТИ, % за 20 ч
истирания, не более

Коррозионная 1,5 1,0 0,06 - - -
стойкость, г/м2, (7*) (11*) мА/см2
не более

Пористость, шт/см2 - 5 - - - -
(12*)
Выход по току, % 22-23 94,5 97 - - -
(20*) (89*) (95*)


















Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечным продуктом данного проекта являются технологии нанесения тонких покрытий (пленок) электрохимическим способом на основе металлов: Cr, Ni, Al, Zn, Ag, Au и модифицированных во время взрыва детонационных наноалмазов (модификация-поверхностная и внутрикристаллическая). Покрытия должны обладать комплексом свойств высокого и сверхвысокого качества: износо- и коррозионной стойкостью, сверхтвердостью, низким коэффициентом трения, малой пористостью. Разрабатываемые технологии и есть решение задачи по проекту.

Научная новизна заключается в разработке и изготовлении новых добавок для гальванических процессов- модифицированных детонационных наноалмазов во время их взрывного синтеза,исследовании их совместимости с электролитами и разработке процессов нанесения металл-алмазных покрытий на образцы, детали машин и механизмов с получением нового поколения высокоэффективных покрытий.

Для достижения заявленных результатов используются существующие электролиты и режимы нанесения покрытий, добавляются только новые виды наноалмазов, что снижает риски и ограничения до приемлемого уровня.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые технологии и полученные по ним пленки могут быть использованы для покрытия пар трения и деталей в самолето- и машиностроении, механизмах, приборах, сильноточных контактах, электронных микросхемах, солнечных батареях.

Разрабатываемые технологии планируется внедрить в существующее и планируемое производство на предприятиях машиностроительного, самолето- и судостроительного комплекса, приборостроительных, инструментальных и электротехнических заводов.

Планируемые результаты проекта должны расширить номенклатуру выпускаемых изделий и инструментов, увеличить ресурс выпускаемых изделий в 2-3 раза.

Получение новых видов модифицированных наноалмазов стимулирует исследование в рамках международного сотрудничества не только в гальванике, но и в области полупроводников, так как МДНА должны обладать полупроводниковыми свойствами. Возможно реальное создание нанополупроводниковой отрасли. Полученные результаты очень убедительны для демонстрации и популяризации науки.

Текущие результаты проекта:
Ожидаемый народно-хозяйственный и социально-экономический эффект:

1. Увеличение ресурса изделия в 2-3 раза;
2. Уменьшение токсичности используемых электролитов;
3. Использование стандартного технологического оборудования и электролитов;
4. Минимальная модернизация электролитов;
5. Увеличение количества рабочих мест.