С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
| Коррозияға төзімді және ыстыққа төзімді қаптамалар
. Қаптамалардың коррозияға төзімділігі олардың химиялық құрамына байланысты, ал кристалл көлеміне тəуелділігі аз деңгейде болады. Ti—Cr—B—N қаптамалары еркін коррозия əлеуетінің оңды мəнімен жəне Ti—B—N қаптамаларына қарағанда коррозия жылдамдығы 4 есе төмендігімен сипатталады. Ti—Cr— B—N қаптамаларында хром құрамы ұлғайғанда коррозияға төзімділік ұлғаяды. Хром дибориді коррозияға төзімді материал болып табылады. СгВ 2 негізді қаптамалар коррозиялық орта ықпалына төзімділігі жоғары материал болып саналады. Қаптамалардың термиялық тұрақтылығы мен ыстыққа төзімділігі жоғары температурада жұмыс жасайтын қаптамалардың ұзақ уақыт қолданыста болуын қамтамасыз етеді. Наноқұрылымды қаптамалардың қаттылығы микрокристалдық қаптамаларға қарағанда 1000 °С-қа дейінгі аралықта төмендемейді. Сонымен бірге 20 ден 1 000 °-қа дейінгі температура аралығында қаптамалар кристалдары 2....5 нм көлемінде тұрақты құрылымын сақтайды. Түйіршік аралық аморфты қабаттар олардың рекристалдануын тежейді. Al—Ti— Si—N и W—Si—N қаптамаларын жоғары температурада (800.900 °С) жасыту олардың қаттылығын ұлғайтады. Ti—B—N и Ti—Cr—B—N қаптамаларының қаттылығы 1 000 °С –та қыздырғанда 25.30 ГПа деңгейінде сақталады. Қаптамалардың ыстыққа төзімділігін олардың құрамына қаптама бетіне қорғаныс қабаты тотығын ((А1, Cr, Si) түзетін элементтер құрамын қосу арқылы арттыруға болады. Ti—Si—N жəне Ti—Al—Si—N қаптамаларының жоғары температурада жасытуда наноқұрылымдардың төзімділігін зерттеу рекристалдану температурасы нанокристалдар көлемі d > 5 болғанда 850 °С-тан жоғары, ал d < 3 нм болғанда 1150 °С-қа ұлғаятындығын, бұл сегрегация нəтижесіндегі жиектік бөлінудің тұрақтылымен байланысты болатынын көрсетті. Ti—Si—N қаптамаларын TiC жəне TiN қаптамаларымен салыстырғанда жоғары температурадағы тотығуда жоғары шыдамдылық қабілет көрсетеді. Жоғары температурада тотығуда қаптамалардың төзімділігіне алюминидің ықпалы бар екендігі белгілі болды. Жасытудың төменгі температурасында алюминидің болуына байланысты оттек (Ti, Al) 1-x (C, N )x торында ериді. Одан жоғары температурада алюминий қаптама бетінде диффендирленеді де, онда одан əрі тотығуға кедергі болатын Al2O3 қорғаныс қабаты түзіледі. Al—Ti—B—N наноқаптаманың құрылымы бірнеше ангстрем көлемді кристалл жəне аморфты бөліктерден тұрады. Электрондық микроскоппен алынған суреттер сараптамалық қаптамалар құрамындағы нанокристалдар көлемін бір-бірімен теңестіруге мүмкіндік береді. Нанокөлемді материалдардың коррозиялық –электрохимиялық сипттарын салыстырған деректер жəне осындай орташа көлемі 2.5 нм кристалиттер жұқа қаптамалар коррозия жылдамдығының төмен (шамамен 1000 есе) екендігін көрсетеді жəне бұл олардың наноқұрылымдық күйіне байланысты болады. Сонымен бірге TiC—Fe—S—Mo негізді қаптамалардың коррозиясы анық селективті сипатқа ие. Төзімділігі аз қоспаның еріту басымдылығы, алдыменен темірдің, кремниймен қанықтырылуы SiO 2 қорғаныс қаптамасының түзілуіне əкеледі. Бұл ретте жалпы ұсыныстар ретінде қаптама қалыңдығын арттыру, үстіңгі бетінің кедір – бұдырын азайту, кеуегі мен саңылауы жоқ, микротесіктері жоқ тығыз құрылым алуды айтуға болады. 484 К о м п о з и т т і н а н о қ ұ р ы л ы м д ы п о л и м е р қ а п т а м а л а р . Қатты фазалы механохимиялық əдістер жоғары электр өткізгіштігі,электр эрозияға төзімділігі бар, үйкеліс коэффициенті төмен жəне механикалық уатылу əрекетіне төзімді жаңа материалдар — металл—фторполимерлі жəне металл—керамика—фторполимерлі қосындылар алуға мүмкіндік береді. Қоспасына металдар – политетрафторэтилен (1 мас % дейін) қосылған вольфрам мен мысты механикалық өңдеуде көлемдері 30 ^ 60 нм көлемді композитті бөлшектер түзіледі. Политетрафторэтилен қоспалары материалдың престелуін жақсартып, престелген өнімнің тығыздығын ұлғайтады. W—Cu—ПТФЭ композитті қаптамалардың үйкеліс коэффициенті қомақты фторпласт үйкелісі коэффициентіне жақындау болады. Политетрафторэтилен бар керамикалық бөлшектерді қатты фазалық реакциямен алынған WC—Cu, TiB2—Cu и (TiB2—Cu)—W композиттерін механикалық өңдеу нəтижесінде үйкеліс коэффициенті төмен болатын эрозияға төзімді материалдар алуға болады. Осындай əдіспен ток өткізгіштерді қаптайтын (Cu + + ПТФЭ) құрғақ үйкеліс коэффициенті төмен қаптамалар алуға болады. Мысалы, тролейбустардың токқа тартылуын түсуді бодырмау үшін мыс –полимерлі қаптамалы орамалар қолданылады. (СВМПЭ) өте жоғары молекулалы полиэтилен негізді қаптамалардың физикалық – химиялық сипатын ұлғайтудың тиімді тəсілі ретінде плазмохимиялық синтез əдісімен алынатын, сонымен бірге көміртек нано талшықтары, Al2O3 и ZrO2 ультрадисперлі ұнтақтарын толтырғыштар ретінде пайдалануды алуға болады.Алюминий жəне цирконий тотықтарының ультрадисперлі ұнтақтарымен түрлендірілген, ұнтақ металлургия əдістерімен алдын ала өңдеуден өткізілген СВМПЭ адгезиялық беріктікті бірнеше рет ұлғайтуды қамтамасыз етеді, термошөгуді болдырмайды. Жалпы қолданыстағы каучук негізді шина резеңкелеріне араластырылған толтырғыштарға металлдың нанодисперлі ұнтақтарын (0,25...0,5 мас. %) аз мөлшерде қосу шартты беріктікті,шиан резеңкесінің жыртылуын боддырмау, резеңкенің металлкордпен байланысын берік ету секілді физикалық –механикалық жəне пайдалану қасиеттерін жақсартады. Металлдың нанокристалды ұнтақтарын металды еріту мен булау, буды инертті газ ортасында бір күйге ендіру жəне түзілген ұнтақты аппараттың суық бөлігінде жинақтау əдісімен алуға болады. жүктеу/скачать 8,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|