Features of the formation of ceramic coatings by the method of microarc oxidation in an electrolyte based on boric acid

M. A. Markov; Yu. A. Kuznetsov; A. V. Krasikov; A. A. Slobodov; A. D. Bykova; S. N. Perevislov

doi:10.17073/1683-4518-2020-5-50-55

Features of the formation of ceramic coatings by the method of microarc oxidation in an electrolyte based on boric acid

M. A. Markov, Yu. A. Kuznetsov, A. V. Krasikov, A. A. Slobodov, A. D. Bykova, S. N. Perevislov

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-5-50-55

Full Text:

Abstract

The results of theoretical and practical studies on the formation of functional ceramic coatings by the method of microarc oxidation in an electrolyte based on boric acid are presented. High chemical stability of the oxide film in the borate electrolyte was noted. It was shown that processing an aluminum surface for 2,5 h at a current density of 5 A/dm² leads to the formation of a ceramic coating with a porosity of not more than 3 % and a thickness of about 50 μm saturated with corundum. The main factors affecting the durability of the borate electrolyte in the process of microarc oxidation of aluminum are determined.

Keywords

microarc oxidation (MAO), oxide coating, borate electrolyte, current density, electrolyte durability,

About the Authors

M. A. Markov

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Russian Federation

Yu. A. Kuznetsov

ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина»
Russian Federation

A. V. Krasikov

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Russian Federation

A. A. Slobodov

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Russian Federation

A. D. Bykova

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Russian Federation

S. N. Perevislov

References

1. Суминов, И. В. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И. В. Суминов, А. В. Эпельфельд, В. Б. Людин [и др.]. ― М. : ЭКОМЕТ, 2005. ― 368 с.

2. Хенли, В. Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов ; под ред. B. C. Синявского ; пер. с англ. / В. Ф. Хенли. ― М. : Металлургия, 1986. ― 152 с.

3. Черненко, В. И. Получение покрытий анодноискровым электролизом / В. И. Черненко, В. И. Снежко, И. И. Папанова. ― Л. : Химия, 1991. ― 128 с.

4. Батищев, А. Н. Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием / А. Н. Батищев, Ю. А. Кузнецов. ― Орёл : ОрёлГАУ, 2001. ― 99 с.

5. Кузнецов, Ю. А. Износостойкость покрытий при микродуговом оксидировании алюминиевых сплавов / Ю. А. Кузнецов // Использование научного потенциала вузов в решении проблем научного обеспечения АПК в России : материалы Междунар. науч.-практ. конф. ― Орёл : ОрёлГАУ, 2001. ― С. 229, 230.

6. Алимов, В. Х. Оценка стабильности электролита при плазменно-электролитическом оксидировании деталей / В. Х. Алимов, Ю. А. Кузнецов // Аграрная наука ― основа успешного развития АПК и сохранения экосистем : материалы Междунар. науч.-практ. конф., 2012. ― С. 251‒254.

7. Uspenskiy, An. Phase-chemical problems of technology optimization and cleaning ― thermodynamic research and modeling / An. Uspenskiy, A. A. Slobodo, D. V. Kremnev [et al.] // 16th International multidisciplinary scientific geoconference «Surveying Geology and Mining Ecology Management» (SGEM-2016) : proceedings. ― Albena Resort, Bulgaria, 28 June ‒ 7 July, 2016. ― Vol. 1. ― Р. 769‒776.

8. Slobodov, A. Thermodynamic modelling of phasechemical transformations as the method for study of rheological properties of substances / A. Slobodov, An. Uspenskiy, R. Ralys, D. Kremnev // Journal of Silicate Based and Composite Materials. ― 2015. ― Vol. 67, № 4. ― P. 159‒163.

9. Uspensky, A. B. Thermodynamic physico-chemical modelling and calculation for the synthesis process of modern functional materials / A. B. Uspensky, R. Ralys, D. Kremnev [et al.] // IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. ― 2017. ― Vol. 175, № 1. ― P. 012024. doi:10.1088/1757-899X/175/1/012024.

10. Uspensky, A. A. On the synthesis atmosphere influence in the technology of complex composite materials in the wide temperature range / A. A. Uspensky, S. Yavshits, V. Lipin [et al.] // IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. ― 2017. ― Vol. 175, № 1. ― Р. 012018. doi:10.1088/1757-899X/175/1/012018.

11. Суминов, И. В. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов ; под общ. ред. И. В Суминова / И. В Суминов. ― М. : Техносфера, 2011. ― С. 35.

12. Малышев, В. Н. Упрочнение поверхностей трения методом микродугового оксидирования : дис. ... докт. техн. наук : 05.02.04. ― М., 1999. ― 477 с.

13. Пат. 2229542 Российская Федерация, С 25 D 11/08. Электролит микродугового оксидирования алюминия и его сплавов / Батищев А. Н., Кузнецов Ю. А., Севостьянов А. Л., Ферябков А. В. ; патентообладатель ― Российский государственный аграрный заочный университет ; заявл. 21.10.2002 ; опубл. 27.05.2004, Бюл. № 15.

Supplementary files

For citation: Markov M.A., Kuznetsov Y.A., Krasikov A.V., Slobodov A.A., Bykova A.D., Perevislov S.N. Features of the formation of ceramic coatings by the method of microarc oxidation in an electrolyte based on boric acid. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(5):50-55. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-5-50-55

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password