Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0001

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0001
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог"
Название доклада
Разработка технологии получения электрохимических металл-алмазных покрытий высокой стойкости к внешним воздействиям на основе модифицированных детонационных наноалмазов
Докладчик
Долматов Валерий Юрьевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
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).

Задачей проекта является получение износо- и коррозионно-стойких металло-алмазных покрытий на основе хрома, никеля, цинка, алюминия, серебра, золота и модифицированных ДНА, соответствующих потребностям современной техники и микроэлектроники.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность проекта определяется необходимостью усиления технических характеристик (износо- и коррозионно- стойкость, сверхтвердость, низкий коэффициент трения, малая пористость) электрохимических металлических (Cr, Ni, Al, Zn, Ag, Au) тонких покрытий для пар трения и деталей в самолето- и машиностроении, механизмах, приборах, сильноточных контактах, электронных микросхемах, соответствующих или превосходящих современное развитие техники.

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.
Описание исследования

В исследованиях металл-алмазных покрытий с модифицированными наноалмазами (МДНА) матрицы для осаждения композиционных покрытий выбирались наиболее употребляемые для каждого осаждаемого металла и нужд: машиностроения, металлообработки, самолетостроения, судостроения, электронной промышленности и т.д. (стали различных марок, медные сплавы, алюминиевые сплавы различных видов).

Для осаждения покрытий использовали наиболее употребляемые электролиты в максимально упрощенной (стандартной) форме, т.е. с минимально необходимым количеством добавок (блескообразователей, ПАВ, пассиваторов, буферных добавок и т.д.). Все вышеперечисленные добавки могут снижать эффективность применения МДНА, связывая их в электролитах и препятствуя их движению в катоду или аноду. Режимы для осаждения покрытия выбирались в диапазоне используемых в промышленности (ОСТ 107-460092-001-96), оптимальные режимы выбирались по кинетическим и поисковым исследованиям.

Модифицированные наноалмазные добавки выбирались для каждого конкретного процесса, опираясь на литературные данные, т.е. чтобы модифицирующий элемент улучшал свойства покрытия. В некоторых случаях использовались смесевые алмазы (МДНА и алмазы статического синтеза) для усиления физико-химических свойств покрытия.

Результаты исследования

Таблица 1- Результаты исследования

Металлы

Cr

Ni

Zn

Ag

Au

Al (анодное оксидирование)

Микротвердость, кг/мм2

1600'

(1100*)

1615**

700-800'

(560*)

901**

-

200'

(90*)

202**

200'

(120*)

219**

900'

(800*)

1019**

Износостойкость, износ по методу ЛТИ, % за 20 ч истирания, не более

2'

(6*)

0,6**

3'

(8*)

1,9**

 

-

4'

2**

4'

1,4**

2'

(5*)

0,1**

 

Коррозионная стойкость, г/м2, не более

1,5'

(7*)

0,0009**

1,0'

(11*)

0,01**

0,06 1  мА/см2

0,0028**

-

-

0,0189**

Пористость, шт/см2

-

5'

(12*)

0,05**

-

-

-

0,011**

Выход по току, %

22-23'

(20*)

27,7**

94,5'

(89*)

98,7**

97'

(95*)

98**

-

-

-

' Согласно Техническому заданию

* Достигнутые разработки мирового уровня

** Результаты по данной работе

 

Практическая значимость исследования
Потенциальные потребители результатов проекта: предприятия машино-, судо- и самолетостроения, оборонной промышленности, инструментальной промышленности, ювелирной промышленности;

Перспективы промышленность использования результатов проекта: оснащение новыми технологиями гальванических линий для получения высокостойких: лезвийных инструментов; пресс-остнаски; пар трения в машинах и механизмах; деталей машин и приборов; сильноточных контактов; электронных микросхем и солнечных батарей; корпусов и мобильных телефонов; деталей моторов, кузовов автомашин и фюзеляжей самолетов.

Ожидаемый народно-хозяйственный и социально-экономический эффект:
Увеличение ресурса изделия в 2-3 раза;
Уменьшение токсичности используемых электролитов;
Использование стандартного технологического оборудования и электролитов;
Минимальная модернизация электролитов;
Увеличение количества рабочих мест.