Пресс-релизы // » Добавить пресс-релиз

Учёные из Тольятти защитили непредсказуемый магниевый сплав

Учёные Тольяттинского государственного университета (ТГУ) создали защитные оксидные покрытия на новых магниевых сплавах, обладающих улучшенными эксплуатационными свойствами. Сплавы применимы в ракетно-космической отрасли и медицине. Результаты этой работы опубликованы в журнале Chimica Techno Acta.
Технология плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) – это современная электрохимическая обработка, которая позволяет создать керамический слой на поверхности изделий из сплавов на основе алюминия, магния, титана. Такие слои повышают износостойкость изделий, защищают их от коррозии и повышенных температур.
ПЭО – недорогой, технологичный и экологически чистый процесс. В ТГУ его изучением и совершенствованием 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.
– Мы проверили возможности и выявили особенности процесса оксидирования «хитрых» магниевых сплавов – с упрочняющей фазой, обладающей упорядоченной длиннопериодической структурой (LPSO-структурой), – поясняет кандидат технических наук Антон Полунин, ведущий научный сотрудник (НИО) «Оксидные слои, плёнки и покрытия». – Это сравнительно новый класс сплавов, который был открыт в начале XXI века в Японии профессором Кавамурой и его коллегами и активно исследуется последние лет двадцать. По сравнению со старыми сплавами, которые разрабатывались ещё в 60–70-х годах, LPSO-сплавы обладают рядом преимуществ в части прочности, пластичности и термостабильности именно благодаря LPSO-фазе в составе.
Хитрости обработки этих сплавов заключаются в негативных побочных эффектах, возникающих из-за упрочняющей LPSO-фазы.
– Например, там, где LPSO-фаза выходит на поверхность, возникает «межфазная» (микрогальваническая) коррозия. При ПЭО магний и эта фаза также окисляются по-разному. В результате возникает неоднородность, которая влияет на качество и свойства оксидного слоя, которые могут быть ниже, чем на обычных сплавах.
Чтобы добиться нужного качества, приходится проводить глубокие исследования для совершенствования технологии ПЭО. Учёные ТГУ научились управлять процессом ПЭО, чтобы добиться нужного результата на LPSO-сплавах.
– Мы изучили влияние состава электролита и частоты электрических импульсов при ПЭО на качество и свойства оксидных слоёв, формируемых на магниевом сплаве Mg97Y2Zn1 c LPSO-фазой. В итоге мы получили технологию ПЭО, обеспечивающую качественные слои на поверхности LPSO-сплавов, – говорит Антон Полунин. – Это наш первый опыт ПЭО такого материала и, насколько нам известно, подобного опыта в мировой научно-технической литературе практически нет, что и привлекло наше внимание.
В составе таких сплавов используют редкоземельные элементы, что делает их достаточно дорогими, поэтому потенциальная область их применения – авиационные и ракетно-космические изделия, а также дорогие электронные устройства.
– Например, в премиальных ноутбуках и смартфонах LPSO-сплавы уже начали использовать для изготовления корпусов и каркасов, – отмечает Антон Полунин. – Но, конечно, главное направление применения таких материалов – авиационный и ракетно-космический сектор. Это нагруженные детали, которые работают и при повышенных температурах, и при внешних агрессивных воздействиях воздушного потока, жидкости и т. д. Соответственно, такие сплавы, наряду с высокой прочностью, должны обладать очень хорошими поверхностными свойствами – стойкостью к коррозии, к эрозионному воздействию газа и совместному воздействию ряда факторов. С оксидными слоями это возможно.
Как отмечает Антон Полунин, один и тот же материал с некоторыми вариациями может использоваться в самых разных областях, поэтому ещё одним потенциальным направлением применения новых магниевых сплавов может стать медицина.
– Ряд нержавеющих сталей применяется для изготовления хирургических инструментов, кухонной утвари (ножей, кастрюль) и топливных баков. Разница может быть в требованиях по содержанию отдельных элементов и примесей, а также к чистоте материала, – подчёркивает Антон Полунин. – Что касается магниевых сплавов, то в сочетании с защитными слоями они очень перспективны для обеспечения контролируемой и максимально адаптивной стойкости медицинского изделия к разрушению в случае «биомедицинского кейса» в части имплантологии. Но, насколько нам известно, в эту сторону исследования применимости Mg-LPSO сплавов пока идут довольно сдержанно – из-за высокой стоимости сплавов.
Итоги своего исследования материаловеды Тольяттинского госуниверситета описали в статье «Улучшение защитных оксидных слоёв, сформированных высокочастотным плазменным электролитическим оксидированием на сплаве Mg-RE с LPSO-фазой», которая опубликована в журнале Chimica Techno Acta. Это рецензируемый журнал с открытым доступом, в котором на английском языке публикуются оригинальные и высококачественные статьи, обзоры и письма, охватывающие все прикладные аспекты химии и материаловедения.

Контактное лицо: Ольга Колпашникова
Компания: Тольяттинский государственный университет
Добавлен: 22:39, 02.07.2023 Количество просмотров: 255
Страна: Россия


ТГУ поможет ТОАЗу за три недели, ТГУ, 14:15, 10.10.2025, Россия421
Грант в 500 000 рублей получила на реализацию академической мобильности аспирант кафедры «Химическая технология и ресурсосбережение» Тольяттинского госуниверситета Мария Богданова.


Научный коллектив АГАУ стал лауреатом премии Алтайского края в области науки и техники, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 11:23, 03.10.2025, Россия850
На этой неделе издан Указ Губернатора Алтайского края о присуждении премий Алтайского края в области науки и техники в 2025 году.


Импортозамещение на практике: в преддверии марафона Знание.Первые школьникам и студентам показали, как производят материалы для самолетов и атомной отрасли, Общество "Знание", 14:26, 02.10.2025, Россия223
Накануне главного просветительского события страны стартовала серия экскурсий по уникальным объектам атомной промышленности. В рамках этого проекта школьники и студенты посетили в Республике Татарстан производство углеродного волокна «Алабуга-Волокно», где узнали, почему так важны композитные материалы для технологического суверенитета страны и насколько сложно создать высокотехнологичное производство с нуля.


Разработка ТГУ делает растворимые имплантаты безопасными, ТГУ, 14:26, 02.10.2025, Россия308
Учёные ТГУ создали установку, предназначенную для более точной оценки коррозионной стойкости и усталостной долговечности биорезорбируемых магниевых сплавов.


Ученый Алтайского ГАУ принял участие в Международном Форуме «Сибирь в стратегическом цивилизационном повороте: глобальное и региональное измерения», ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 12:54, 02.10.2025, Россия142
В Новосибирске завершил работу Международный форум «Сибирь в стратегическом цивилизационном повороте: глобальное и региональное измерения».


ТГУ готов выполнять государственные оборонные заказы, ТГУ, 22:31, 01.10.2025, Россия254
В Тольяттинском госуниверситете проведён очередной ресертификационный аудит системы менеджмента качества.


Накануне марафона Знание.Первые школьники узнали, как в Ставропольском крае силу ветра преобразуют в энергию, Общество "Знание", 22:29, 01.10.2025, Россия235
В Ставропольском крае ребята узнали, как управляют силой ветра, увидели вблизи 150-метровые ветроэнергетические установки, а также побывали внутри одной из них.


Формула хрупкости и вязкости: ТГУ предскажет катастрофы, ТГУ, 22:11, 01.10.2025, Россия75
Исследование, опубликованное в старейшем научном журнале Philosophical Magazine, открывает путь к более точному контролю свойств материалов.


Алтайский ГАУ вошел в Российско-Кыргызский Консорциум аграрных вузов, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 16:52, 01.10.2025, Россия85
В Бишкеке завершился II Кыргызско-Российский образовательный форум, участие в котором принял Алтайский государственный аграрный университет.


Молодежь России увидит, как ГК «Росатом» строит будущее атомной энергетики Турции, Общество "Знание", 16:49, 01.10.2025, Россия93
Накануне федерального просветительского марафона Знание.Первые, приуроченного к 80-летию российской атомной промышленности, госкорпорация «Росатом» и Общество «Знание» выпустят фильм о строительстве первой в Турции атомной электростанции – АЭС «Аккую».


Образовательный центр для будущих атомщиков, циклотрон и новейший программно-вычислительный комплекс «Волна» увидели школьники в Снежинске накануне марафона Знание.Первые, Общество "Знание", 16:48, 01.10.2025, Россия85
В преддверии федерального просветительского марафона Знание.Первые, посвященного 80-летию атомной промышленности страны, российские школьники побывали в городе Снежинске.


Здесь создают завтрашний день: школьники побывали на объектах Госкорпорации «Росатом» в наукограде Обнинска в преддверии марафона Знание.Первые, Общество "Знание", 16:48, 01.10.2025, Россия89
Школьники посетили город Обнинск в Калужской области – первый наукоград России, где увидели первую в мире АЭС и строящийся завод радиофармпрепаратов.


Перед марафоном Знание.Первые школьникам показали, как в России создают ядерные реакторы, Общество "Знание", 16:47, 01.10.2025, Россия84
Перед стартом главного просветительского события страны для школьников организовали экскурсии на ключевые объекты атомной промышленности.


Быстрые реакторы и чистая энергия –– в преддверии марафона Знание.Первые российские школьники и студенты побывали на Белоярской АЭС, Общество "Знание", 16:46, 01.10.2025, Россия145
Сколько электроэнергии вырабатывает Белоярская АЭС, в чем ее уникальность и каковы планы по ее развитию, узнали российские школьники и студенты в ходе экскурсии на атомную электростанцию.


В Алтайском ГАУ запущен Научный клуб Первых, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 14:14, 01.10.2025, Россия121
На базе молодежной инженерной школы «Импульс» Алтайского государственного аграрного университета прошло первое занятие Научного клуба Первых, где студенты познакомились с основами 3D-печати.


  © 2003-2025 inthepress.ru