Сегодня четверг, 20.08.2026, 04:14, ньюсмейкеров: 45148, сайтов: 1203, публикаций: 3603833, просмотров за сутки: 267384
11.12.2023 12:27
Новости.
Просмотров всего: 6265; сегодня: 1.

В ТГУ защитили от коррозии высокопрочные магниевые сплавы

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) разработали гибридную технологию создания керамических металло-оксидных «покрытий» на поверхностях изделий из магниевых сплавов с особой упрочняющей фазой. Основная область их применения – машиностроение и двигателестроение, где требуется высокая прочность, пожаробезопасность и коррозионная стойкость. 

Магниевые сплавы с упрочняющей LPSO-фазой (long-period stacking-ordered или упорядоченная длиннопериодическая фаза) были изобретены лишь в начале XXI века, и пока остаются не до конца изученными. Такие сплавы обладают выдающимися механическими характеристиками и потому имеют очень большой потенциал к применению. Сегодня уже известен первый опыт использования таких сплавов для изготовления корпусных деталей двигателей внутреннего сгорания (ДВС), включая блок цилиндров малогабаритных ДВС, деталей цилиндропоршневой группы, поршней ДВС и др.

– Предел прочности и пластичность таких сплавов оказался на уровне или выше конструкционной качественной стали. И это при том, что магний в 4,5 раза легче железа. То есть удельная прочность LPSO-сплавов как минимум в 4,5 раза выше, чем у стали. Это позволяет использовать магниевые LPSO-сплавы не только в изделиях, работающих в обычных условиях, например, в ноутбуках, сотовых телефонах, велосипедах, колёсных дисках автомобилей, но и в продукции, эксплуатируемой в условиях экстремальных нагрузок и агрессивной внешней среды, поясняет ведущий научный сотрудник (НИО) «Оксидные слои, плёнки и покрытия», кандидат технических наук Антон Полунин. – Однако LPSO-фаза провоцирует коррозию, поэтому поверхность LPSO-сплавов надо защищать.

Хороший эффект по защите поверхности изделий из сплавов алюминия, магния, титана и некоторых других даёт плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО): на поверхности формируются керамические металло-оксидные слои или покрытия, которые позволяют поднять износостойкость и коррозионную стойкость в десятки раз. Немаловажно и то, что это экологически чистая технология.

Изучением и усовершенствованием технологии ПЭО в Тольяттинском госуниверситете занимаются сотрудники научно-исследовательского отдела (НИО) «Оксидные слои, плёнки и покрытия» под научным руководством профессора, доктора физико-математических наук Михаила Криштала при участии ведущего научного сотрудника Израильского политехнического института (Технион) физика-теоретика, PhD Александра Кацмана и поддержке Российского научного фонда.

– Казалось бы, вот оно решение для LPSO-сплавов, однако ПЭО на LPSO-сплавах не даёт ожидаемого результата при обычных режимах. Оксидный слой получается очень рыхлым, непрочным, и в этом тоже виновата LPSO-фаза. Резко повышая объёмные механические характеристики, она одновременно отрицательно влияет на поверхность, при этом снижая не только коррозионную стойкость, но и возможность получить качественный керамический слой путём ПЭО, – отмечает Михаил Криштал.

Положительный эффект даёт значительное увеличение частоты электрического тока при ПЭО, но и его недостаточно.

– Технически наилучший результат даёт разработанная испанскими учеными комбинированная технология, при которой после ПЭО на пористую керамическую поверхность наносят герметизирующий состав, осаждаемый из электролита. Но это приводит к увеличению времени обработки и существенному удорожанию готового изделия, – говорит Михаил Криштал.

В Тольяттинском госуниверситете на базе ПЭО разрабатываются новые гибридные плазменно-электролитические технологии, которые включают введение в электролит при ПЭО наночастиц различных оксидов. В процессе ПЭО эти частицы внедряются в формируемый оксидный слой. Примечательно, что очень небольшие объёмы добавок могут давать огромный эффект.

Именно этого и добились ученые ТГУ, добавляя наночастицы диоксида кремния (по сути, наночастицы песка) в электролит при высокочастотной ПЭО LPSO-сплавов.

– В итоге пористость керамического слоя снизилась почти в 3 раза, средняя толщина и адгезия слоя увеличились примерно на треть, а плотность тока коррозии уменьшилась примерно в 5,5 раза. Эти значения соответствуют наилучшему результату для LPSO-сплавов с двухступенчатой комбинированной технологией на базе ПЭО. При этом наша технология не дороже обычной ПЭО, и даже позволяет сократить время обработки, получая требуемый результат, – резюмирует Михаил Криштал.

Таким образом, в ТГУ найдена возможность устранить недостаток поверхности LPSO-сплавов и полностью раскрыть потенциал их уникальных объёмных механических свойств в изделиях, которые смогут найти применение в том числе в авиационной и ракетно-космической отрасли. При этом скорость обработки таких изделий и её стоимость снижена, что делает эту технологию экономически эффективной.

Результаты своих исследований учёные описали в статье «Влияние внедрения наночастиц кремнезёма на защитные свойства оксидных слоев, формируемых ПЭО на сплаве Mg97Y2Zn1 с LPSO-фазой», которую опубликовал Heliyon – ежемесячный междисциплинарный рецензируемый высокорейтинговый (Q1 по SJR, Impact Factor 2023 – 4.0, индексируется Scopus и Web of Science) научный журнал, принадлежащий одному из крупнейших мировых издательств Elsevier BV.

Тематические сайты: Машиностроение, металлообработка, Наука
Сайты моногородов субъектов РФ: Самарская область - Тольятти

Ньюсмейкер: Тольяттинский государственный университет — 320 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/news/v_tgu_zashhitili_ot_korrozii_vysokoprocnye_magnievye_splavy

Интересно:

Молодые соотечественники представят проекты в Москве
19.08.2026 17:46 Новости
Молодые соотечественники представят проекты в Москве
С 21 по 26 августа в Москве пройдет V Проектный акселератор для молодежного крыла российской зарубежной диаспоры. Шесть команд-победителей получат финансовую и организационную поддержку в реализации своих культурно-гуманитарных инициатив. В очном этапе примут участие команды, которые вышли в финал по итогам онлайн-этапа. Под руководством экспертов участники доработают проекты и представят их экспертам на итоговой защите. Проектный акселератор — культурно-образовательный проект Правительства Москвы. Его организаторами выступают Департамент внешнеэкономических и международных связей города Москвы и Московский Дом соотечественника. Проект направлен на развитие навыков проектного управления у молодых российских соотечественников, укрепление их связей с Москвой и формирование международного сообщества активистов, реализующих инициативы в сфере русского языка, культуры и исторической памяти. Участники разрабатывают проекты по нескольким...
VOXYS принял участие в молодежном образовательном форуме  «ШУМ 2026»
17.08.2026 16:01 Мероприятия
VOXYS принял участие в молодежном образовательном форуме «ШУМ 2026»
Заместитель генерального директора VOXYS Андрей Семенов выступил на Всероссийском молодежном образовательном форуме «ШУМ 2026» в рамках тематической программы «ИИ на Волне». Это ключевое событие круглогодичного молодёжного образовательного центра Росмолодёжи, объединившее более 1500 участников. Центральная тема форума – медиа и журналистика. Программа нацелена на выявление и профессиональное сопровождение молодых разнопрофильных специалистов: журналистов, специалистов по связям с общественностью, создателей контента, блогеров. Организаторами Всероссийского молодёжного образовательного форума «ШУМ» выступают Федеральное агентство по делам молодёжи и Правительство Калининградской области, в лице АНО «Молодёжный центр «ШУМ». Программа была посвящена практическому применению искусственного интеллекта, развитию цифровых компетенций и карьерным возможностям для молодых специалистов. В открытом диалоге с работодателями представители компаний...
Острову Зорге на русских Курилах быть!
16.08.2026 21:19 Интервью, мнения
Острову Зорге на русских Курилах быть!
Автор: Анатолий КошкинПротесты Токио по поводу имянаречения Курильских островов – вмешательство во внутренние дела России.  Инициативу о присвоении имени легендарного советского разведчика Рихарда Зорге одному из островов Малой Курильской гряды выдвинул и продвигал многолетний председатель Сахалинского отделения Русского географического общества Сергей Пономарёв. По его просьбе заключение по этому вопросу в качестве действительного члена РГО направлял и автор этих строк. Сомнений по поводу наименования одного из географических объектов на Курилах именем прославленного Героя Советского Союза ни у кого не было. Надо было только подобрать достойный подвигам Рихарда Зорге остров. Однако идея пришлась не по нраву японским властям, которые считают все южные Курилы «исконной территорией Японии» и выступают против любых акций, подтверждающих их законную принадлежность России как с исторической точки зрения, так и как принятый в 1945...
Россиянка Ольга Абрамовских переплыла пролив Ла-Манш соло
15.08.2026 16:32 Новости
Россиянка Ольга Абрамовских переплыла пролив Ла-Манш соло
Два «Эвереста» выносливости: Ольга Абрамовских стала первым человеком в мире, переплывшим Ла-Манш и финишировавшим в самом длинном пробеге в мире - 3100 миль 9 августа 2026 года российская спортсменка Ольга Абрамовских (45), представляющая Марафонскую команду Шри Чинмоя, успешно завершила соло заплыв через Ла-Манш за 18 часов 27 минут. Этот результат объединил в её спортивной биографии два испытания, которые называют «Эверестами» своих дисциплин: Ла-Манш в плавании и пробег «Самопревосхождение» на 3100 миль в беге. 18 часов между Англией и Францией 7 августа Ольга стартовала в 04:20 с побережья Англии, рядом с Дувром, и спустя более 18 часов вышла на французский берег недалеко от пляжа Сангатт. Финиш был зафиксирован в 22:47, а итоговое время заплыва составило 18 часов 27 минут. По предварительным данным, Ольга стала седьмой женщиной из России, переплывшей Ла-Манш соло, и 27-м российским пловцом, успешно завершившим одиночное...
Как еврейские партизаны наводили ужас на нацистов в Белорусской ССР
14.08.2026 9:06 Аналитика
Как еврейские партизаны наводили ужас на нацистов в Белорусской ССР
Братья Бельские отказались покорно умирать в гетто и концентрационных лагерях. Взяв в руки оружие, они начали спасать от смерти других евреев и безжалостно мстить нацистам.  «Немцев мы не боялись. Мы были на своей земле. Мы с братьями выросли в деревне. А там простая философия: почему кто-то должен прийти и забрать то, что заработано нами?» — так говорил Арон Бельский из партизанского отряда братьев Бельских, действовавшего на территории оккупированной немцами Советской Белоруссии.  Примечательно, что это формирование практически полностью состояло из евреев. Они были не согласны мучительно умирать в гетто или смиренно идти на казнь и, взяв в руки оружие, дали нацистам жесткий отпор. В СССР против немцев сражались десятки еврейских партизанских отрядов, и отряд Бельских был среди них одним из самых многочисленных и эффективных. На пороге смерти Родную деревню Бельских Станкевичи в Западной Белоруссии противник...