Фундаментальные исследования по созданию функциональных материалов перспективных для морских технологий и техники

Машталяр Дмитрий Валерьевич, д.х.н.

• Фундаментальные исследования по созданию функциональных материалов перспективных для морских технологий и техники
• Разработка способов формирования коррозионностойких и антифрикционных композиционных покрытий

Известно, что в настоящее время большинство сплавов и металлов, используемых в узлах оборудования, которые испытывают на себе максимум отрицательного воздействия, устойчивы только к одному негативному фактору, но не к их совокупности. Так, сплавы титана обладают высокой устойчивостью к электрохимической коррозии, но вязкость титана ограничивает его применение в узлах трения. Благодаря химически стабильной оксидной пленке на поверхности, титан и его сплавы способны выступать в качестве катода при образовании гальванической пары даже с некоторыми более электроположительными (в ряду электрохимической активности) элементами, что приводит к разрушению последних в коррозионно-активной среде. Контактная коррозия особенно часто встречается в элементах морской техники, состоящих из разнородных металлов и сплавов. 
Однако в большинстве случаев способы создания защитных покрытий не универсальны или недостаточно технологичны и просты. Среди современных эффективных методов получения защитных покрытий можно выделить плазменное электролитическое оксидирование (ПЭО). Сформированные методом ПЭО поверхностные слои на таких вентильных металлах, как магний, алюминий и титан, а также их сплавах повышают защитные свойства материала, такие как коррозионная стойкость, износостойкость, термостабильность. Одним из существенных преимуществ данного метода является то, что электролиты, применяемые для формирования покрытий, являются экологически безопасными, тем самым существенно снижается риск загрязнения окружающей среды, не требуются особые меры для их утилизации и хранения. Дополнительным преимуществом ПЭО-слоев является наличие пор во внешней части покрытия и развитой поверхности, что позволяет использовать их как основу для создания композиционных покрытий (КП), к примеру, в результате внедрения в поры покрытия и нанесения на развитую гетерооксидную поверхность различных полимеров. Такие гибридные покрытия обладают повышенными защитными характеристиками и многофункциональностью по сравнению с исходными (базовыми) ПЭО-слоями. Композиционные полимерсодержащие покрытия придают поверхности материалов такие функциональные свойства, такие, как низкая смачиваемость, способность к самоочищению, антифрикционные и антиобледенительные свойства.
В рамках совместного сотрудничества с Институтом химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) проводятся работы по формированию композиционных покрытий.

• Патенты и публикации:

1. Патент РФ 2714009. Способ восстановления поврежденных покрытий на титановых изделиях / Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Машталяр Д.В., Егоркин В.С., Надараиа К.В., Имшинецкий И.М., Вялый И.Е. № 2019123894; заявл. 23.07.2019; опубл. 11.02.2020, Бюл. № 5.
2. Mashtalyar D.V., Nadaraia K.V., Imshinetskiy I.M., Belov E.A., Filonina V.S, Suchkov S.N., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V. Composite coatings formed on Ti by PEO and fluoropolymer treatment // Applied Surface Science. 2021. Vol. 536. 147976. P. 1–17. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147976