Издаётся с 1992 года
ISSN 0869-5326

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА И ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ

Официальный сайт журнала

www.galvanotehnika.info

   О журнале   Подписка   Содержание   Практические Материалы   Рекламодателям   

 
Гальванотехника и обработка поверхности №2 за 2019


Содержание журналов:

 

Выпуск № 2 за 2019 год


     Российское общество гальванотехников и специалистов в области обработки поверхности

Содержание журнала №2 за 2019 год

Информация о статье:

Раздел/SectionАльтернативные способы нанесения покрытийAlternative Non-electrochemical Plating Methods
Заглавие/Title

Применение золь-гель метода для нанесения оксидноалюминиевого покрытия на низколегированную сталь

Application of sol-gel method for the formation of alumina coating on low-alloyed steel

Авторы/AuthorsЕ.П. Гришина, Н.О. Кудрякова, Л.М. РаменскаяE.P. Grishina, N.O. Kudryakova, L.M. Ramenskaya
Страницы/Pages59-68
Ключевые слова
Keywords
покрытие, оксид алюминия, золь-гель метод, сталь низколегированная, коррозионная стойкость, coating, aluminum oxide, sol-gel method, low alloy steel, corrosion resistance
Аннотация
Description

Метод Йолдаса был применен для получения оксидно-алюминиевого покрытия на низколегированной стали 08кп. Гидрозоль бемита получали путем гидролитической поликонденсации изопропоксида алюминия (АИПО) в присутствии фосфорной и азотной кислот при соотношении компонентов АИПО:Н2О:кислота=1:100:0.15. Определены размеры частиц бемита, дзета-потенциал и водородный показатель полученных систем (таблица). Термофиксацию пленки и процесс перехода бемита в гамма оксид алюминия проводили при постепенном (10°С мин-1) нагреве образцов в атмосфере воздуха до температуры 500°С, выдерживали при этой температуре в течение 1ч. Установлено, что нанесенное покрытие препятствует образованию термических оксидов железа при отжиге (рис. 2) и может быть использовано для защиты стали от высокотемпературной коррозии в воздушной атмосфере.

Проведен мониторинг коррозионного поведения стали 08кп в процессе нанесения покрытий без применения пептизатора и с пептизаторами различной химической природы (рис. 1). Установлена низкая коррозионная стойкость стали в полученных золях бемита вне зависимости от рН коллоидной системы.

Методы сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии были применены для визуализации морфологических особенностей полученных покрытий. Наилучшее равномерное однослойное покрытие толщиной до 0.4-0.5 мкм получено с применением пептизатора – азотной кислоты (рис. 2, 3).

С помощью электрохимических методов исследования (потенциометрия, вольтамперометрия, электрохимическая импедансная спектроскопия) проведена оценка эффективности антикоррозионной защиты стали в естественно аэрированном 3.5 %-ном растворе хлорида натрия при 25°С. Показано, что беспористые покрытия хорошего качества могут быть получены с применением гидрозолей бемита, пептизированных азотной кислотой. При этом стационарный потенциал стали смещается в положительную сторону более чем на 0.5 В, а потенциал анодно-анионной активации – более чем на 1.5 В. Такая пленка характеризуется поведением на переменном токе, близким к емкостному, модуль импеданса на низких (10-2 Гц) частотах имеет порядок величины 106 Ом см2.

The Yoldas method was used to obtain an aluminum oxide coating on low-alloyed steel 08kp. Boehmite hydrosol was obtained by hydrolytic polycondensation of aluminum isopropoxide (AIPO) in the presence of phosphoric and nitric acids with the ratio of AIPO:H2O:acid = 1:100:0.15. The values of sizes of boehmite particles, zeta-potential and hydrogen index of the obtained systems were determined (Table). The thermal fixation of the film and the process of transition of boehmite to gamma alumina were carried out at a gradual (10°C min-1) heating of the samples in air to a temperature of 500° C, and then kept at this temperature for 1 hour. It was found that the applied coating prevents the formation of thermal iron oxides during annealing (Fig. 2) and can be used to protect steel from high-temperature corrosion in an air atmosphere.

The corrosion behavior of 08kp steel was monitored during the coating process without the use of a peptizing agent and in the presence of peptizer of various chemical natures (Fig. 1). It was found that in the resulting boehmite sols, regardless of the pH of the colloidal system, the steel has low corrosion resistance.

Scanning electron and atomic force microscopy methods were used to visualize the morphological features of the obtained coatings. The best uniform monolayer coating with a thickness of up to 0.4–05 µm was obtained using the nitric acid peptizer (Fig. 2, 3).

Evaluation of the effectiveness of corrosion protection of steel in a naturally aerated 3.5% sodium chloride solution at 25°C was carried out using electrochemical methods such as potentiometry, voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. It is shown that good quality non-porous coatings can be obtained using boehmite hydrosols, peptized with nitric acid. In this case the stationary potential of the steel is shifted in the positive direction by more than 0.5 V, and the anodic-anionic activation potential is more than 1.5 V. Such a film is characterized by the behavior of an alternating current close to capacitive, the impedance modulus at low (10-2 Hz) frequencies is about 106 Ohm cm2.

Ссылка на
Link for citation
Текст/Texthttp://elibrary.ru/item.asp?id=37643001

 

Журнал «Гальванотехника и обработка поверхности», © 2008–2019