Зносостійкі покриття з високим коефіцієнтом тертя, отримані плазмовим електролітичним окисленням сплавів алюмінію в електролітах з добавками базальтового мінерального порошку

Приналежності

  • 1 Миколаївський інститут неорганічної хімії Сибірського відділення Російської академії наук, Новосибірськ 630090, Росія.
  • 2 Департамент матеріалів Манчестерського університету, Манчестер M13 9PL, Великобританія. [email protected].
  • 3 Департамент матеріалів, Університет Манчестера, Манчестер M13 9PL, Великобританія.
  • PMID: 31461835
  • PMCID: PMC6747828
  • DOI: 10.3390/ma12172738
Безкоштовна стаття PMC

Автори

Приналежності

  • 1 Миколаївський інститут неорганічної хімії Сибірського відділення Російської академії наук, Новосибірськ 630090, Росія.
  • 2 Департамент матеріалів Манчестерського університету, Манчестер M13 9PL, Великобританія. [email protected].
  • 3 Департамент матеріалів, Університет Манчестера, Манчестер M13 9PL, Великобританія.

Анотація

Для досягнення кращих характеристик інженерних компонентів сучасні підходи до проектування розглядають заміну сталі легкими металами, такими як алюмінієві сплави. Однак голий алюміній не може задовольнити вимоги до властивостей поверхні в ситуаціях, коли необхідне постійне тертя. Серед різних методів модифікації поверхні плазмове електролітичне окислення (ПЕО) розглядається як перспективне для структурних застосувань завдяки своїм твердим і добре адгезійним керамічним покриттям. У цій роботі поверхні двох сплавів Al (2024 та 6061) були модифіковані покриттям PEO (

тертя

180 мкм), армований базальтовими мінералами для збільшення коефіцієнта тертя та зносостійкості. Суспензійний електроліт, що включає силікатно-лужний розчин з додаванням базальтового мінерального порошку (-6 -10 -7 (мм 3 Н -1 м -1) та 0,7-0,85, відповідно (відстань ковзання 100 м). характеристики матеріалів на основі смоли (10 -5 -10 -4 (мм 3 Н -1 м -1) та 0,3-0,5 відповідно), використання тонких неорганічних фрикційних композитів може суттєво покращити термічну стійкість, довговічність, і компактність, а також зменшення ваги кінцевого продукту. Ці покриття вважаються альтернативою армованим смоляним композиційним матеріалам на сталі, що використовується в фрикційних компонентах, наприклад, дисках зчеплення та гальмівних колодязях. Очікується, що менша товщина активного фрикційного матеріалу (180 мкм) зменшує об'єм виробів, що зношуються, подовжуючи інтервали обслуговування, пов'язані з обслуговуванням фільтра та мастила.

Ключові слова: алюмінієвий сплав; базальтовий мінерал; коефіцієнт тертя; електролітичне окислення плазми; суспензійний електроліт; зносостійкість.

Заява про конфлікт інтересів

Автори не заявляють конфлікту інтересів.