Frontier Materials & TechnologiesFrontier Materials & TechnologiesFrontier Materials & Technologies2782-40392782-6074Togliatti State University749Technical SciencesТехнические наукиTHE INFLUENCE OF NANO-SIZED SILICON DIOXIDE ADDITION IN ELECTROLYTE ON TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF OXIDE LAYERS FORMED WITH MICROARC OXIDATION ON ALUMINUM-SILICON ALLOYВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА НАНОРАЗМЕРНЫМ ДИОКСИДОМ КРЕМНИЯ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКСИДНЫХ СЛОЕВ, СФОРМИРОВАННЫХ МИКРОДУГОВЫМ ОКСИДИРОВАНИЕМ НА АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВОМ СПЛАВЕKrishtalMikhail MikhailovichКришталМихаил Михайлович
Russian Federation

Professor, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of «Nanotechnology, Materials and Mechanics» department, Rector

доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика», ректор

krishtal@tltsu.ruIvashinPavel ValentinovichИвашинПавел Валентинович
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, senior researcher of research division № 4

 кандидат технических наук, старший научный сотрудник НИО-4

ivashinpv@rambler.ruRastegaevIgor AnatoljevichРастегаевИгорь Анатольевич
Russian Federation

Candidate of Physical and Mathematical Sciences, senior researcher of research division № 2

 кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИО-2

rastigaev@yandex.ruPoluninAnton ViktorovichПолунинАнтон Викторович
Russian Federation

research assistant of research division № 4

младший научный сотрудник НИО-4

polfam@mail.ruBorgardtEvgeny DmitrievichБоргардтЕвгений Дмитриевич
Russian Federation

 junior researcher of research division № 4

лаборант-исследователь НИО-4

euletech13@gmail.comTogliatti State University, TogliattiТольяттинский государственный университет, Тольятти31032014148521612202216122022https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/749

Experimental analysis of tribological characteristics of oxide layers formed on an aluminum alloy 361.0 with  microarc oxidation was conducted. The improvement of morphology and wear resistance of oxide layer with small addition of nano-sized silicon dioxide into the electrolyte was observed. Obtained results show the advisability of researches of the mechanism of nano-sized particles with electrolytic plasma and growing oxide layer interaction.

Проведён экспериментальный анализ трибологических характеристик оксидных слоёв, формируемых на сплаве АК9ПЧ в процессе микродугового оксидирования. Выявлено позитивное влияние незначительной добавки наноразмерного диоксида кремния в электролит на морфологию и  износостойкость синтезируемых оксидных слоев. Полученные результаты показывают целесообразность исследования механизма взаимодействия наноразмерного вещества с электролитической плазмой и формирующимся оксидным слоем.

microarc oxidationnanoparticlessilicon dioxidesiluminwearfriction coefficientмикродуговое оксидированиенаночастицыдиоксид кремниясилуминизноскоэффициент тренияРабота выполнена при финансовой поддержке государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации высшим учебным заведениям и научным организациям в сфере научной деятельности. Код проекта 887.1. Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В. и др. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов / Ред. Суминов И.В. В 2-х томах. Т. 2. М.: Техносфера, 2011. 512 с.Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В. и др. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов / Ред. Суминов И.В. В 2-х томах. Т. 2. М.: Техносфера, 2011. 512 с.2. Криштал М.М. Влияние исходной структуры A1-Si сплавов на свойства получаемых методом микродугового оксидирования оксидных слоев и торможение частицами кремния роста оксидного слоя [Текст] / М. М. Криштал, М.О. Рюмкин // Материаловедение. – 2008. – № 12. – С. 50–61.Криштал М.М. Влияние исходной структуры A1-Si сплавов на свойства получаемых методом микродугового оксидирования оксидных слоев и торможение частицами кремния роста оксидного слоя [Текст] / М. М. Криштал, М.О. Рюмкин // Материаловедение. – 2008. – № 12. – С. 50–61.3. Криштал М.М. Наследственная химическая неоднородность в оксидных слоях, получаемых методом микродугового оксидирования на заэвтектических силуминах [Текст] / М.М. Криштал, М.О. Рюмкин // МиТОМ. – 2007. – № 3. – С. 23–27.Криштал М.М. Наследственная химическая неоднородность в оксидных слоях, получаемых методом микродугового оксидирования на заэвтектических силуминах [Текст] / М.М. Криштал, М.О. Рюмкин // МиТОМ. – 2007. – № 3. – С. 23–27.4. И.Н. Бородин. Порошковая гальванотехника. М.: Машиностроение, 1990. – 240 с.И.Н. Бородин. Порошковая гальванотехника. М.: Машиностроение, 1990. – 240 с.5. В. Финкельбург, Г. Меккер. «Электрические дуги и термическая плазма» – Издательство иностранной литературы, Москва, 1961. – 369 с. с ил.В. Финкельбург, Г. Меккер. «Электрические дуги и термическая плазма» – Издательство иностранной литературы, Москва, 1961. – 369 с. с ил.6. Криштал М.М. О теплопроводности оксидных покрытий, полученных методом микродугового оксидирования, на силумине АК9ПЧ / М.М. Криштал [и др.] – Вектор науки ТГУ. – № 4 (22). – 2012. – С. 169–172.Криштал М.М. О теплопроводности оксидных покрытий, полученных методом микродугового оксидирования, на силумине АК9ПЧ / М.М. Криштал [и др.] – Вектор науки ТГУ. – № 4 (22). – 2012. – С. 169–172.7. Патент РФ 2367728. Способ оксидирования титанового сплава для антифрикционной наплавки / Ушков С.С., Щербинин В.Ф., Шаталов В.К., Фатиев И.С., Михайлов В.И., Козлов И.В., Грошев А.Л. (C25D11/26).Патент РФ 2367728. Способ оксидирования титанового сплава для антифрикционной наплавки / Ушков С.С., Щербинин В.Ф., Шаталов В.К., Фатиев И.С., Михайлов В.И., Козлов И.В., Грошев А.Л. (C25D11/26).8. Патент РФ 2220233. Способ электролитического нанесения антифрикционного покрытия на алюминий и его сплавы / Болотов А.Н., Зоренко Д.А., Новиков В.В. (C25D15)Патент РФ 2220233. Способ электролитического нанесения антифрикционного покрытия на алюминий и его сплавы / Болотов А.Н., Зоренко Д.А., Новиков В.В. (C25D15)9. Патент РФ 2291233. Электролит микродугового оксидирования алюминия и его сплавов / Ферябков А.В., Кулаков К.В., Тарасов К.В., Севостьянов А.Л., Кузнецов Ю.А., Батищев А.Н. (C25D15)Патент РФ 2291233. Электролит микродугового оксидирования алюминия и его сплавов / Ферябков А.В., Кулаков К.В., Тарасов К.В., Севостьянов А.Л., Кузнецов Ю.А., Батищев А.Н. (C25D15)10. Jin F. Improvement of surface porosity and properties of alumina films by incorporation of Fe micrograins in micro-arc oxidation / F. Jin, P.K. Chu, H. Tong, J. Zhao // Applied Surface Science 253 (2006) p. 863–868.Jin F. Improvement of surface porosity and properties of alumina films by incorporation of Fe micrograins in micro-arc oxidation / F. Jin, P.K. Chu, H. Tong, J. Zhao // Applied Surface Science 253 (2006) p. 863–868.11. Wang Y.K. Effects of additives in electrolyte on characteristics of ceramic coatings formed by microarc oxidation [Текст] / Y.K. Wang, L. Sheng, R.Z. Xiong, B.S. Li, // Surface Engineering. – 03/1999. – № 15 (2). – С. 109–111. DOI:10.1179/026708499101516425Wang Y.K. Effects of additives in electrolyte on characteristics of ceramic coatings formed by microarc oxidation [Текст] / Y.K. Wang, L. Sheng, R.Z. Xiong, B.S. Li, // Surface Engineering. – 03/1999. – № 15 (2). – С. 109–111. DOI:10.1179/02670849910151642512. Matykina E. Incorporation of zirconia nanoparticles into coatings formed on aluminum by AC plasma electrolytic oxidation [Текст] / E. Matykina, R. Arrabal, P. Skeldon, G.E. Thompson // Journal of Applied Electrochemistry. – 09/2008. – № 38 (10). – С. 1375–1383. DOI: 10.1007/s10800-008-9575-6Matykina E. Incorporation of zirconia nanoparticles into coatings formed on aluminum by AC plasma electrolytic oxidation [Текст] / E. Matykina, R. Arrabal, P. Skeldon, G.E. Thompson // Journal of Applied Electrochemistry. – 09/2008. – № 38 (10). – С. 1375–1383. DOI: 10.1007/s10800-008-9575-613. Hanjun Hu. The Improved Friction Properties of Bonded MoS2 Films By MAO Treating of Al Substrates / Hu Hanjun, Zhou Hui, Zheng Yugang, Sang Ruipeng，Zhang Kaifeng,Wan Zhihua. // Applied Mechanics and materials – 2013 – № 275–277. – С. 1911–1914.Hanjun Hu. The Improved Friction Properties of Bonded MoS2 Films By MAO Treating of Al Substrates / Hu Hanjun, Zhou Hui, Zheng Yugang, Sang Ruipeng，Zhang Kaifeng,Wan Zhihua. // Applied Mechanics and materials – 2013 – № 275–277. – С. 1911–1914.14. Dehnavi V. Effect of duty cycle and applied current frequency on plasma electrolytic oxidation (PEO) coating growth behavior / Vahid Dehnavi, Ben Li Luan, David W. Shoesmith, Xing Yang Liu, Sohrab Rohani // Surface & Coatings Technology – 2013 – № 226. – С. 100–107.Dehnavi V. Effect of duty cycle and applied current frequency on plasma electrolytic oxidation (PEO) coating growth behavior / Vahid Dehnavi, Ben Li Luan, David W. Shoesmith, Xing Yang Liu, Sohrab Rohani // Surface & Coatings Technology – 2013 – № 226. – С. 100–107.15. Чичинадзе А.В. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) [Текст] / А.В. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др.; Под общей редакцией А.В. Чичинадзе. – М.: Машиностроение, 2003. – 576 с.Чичинадзе А.В. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) [Текст] / А.В. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др.; Под общей редакцией А.В. Чичинадзе. – М.: Машиностроение, 2003. – 576 с.16. Магомедов Я.Б. Высокотемпературная проводимость кремния в твердом и жидком состояниях / Я.Б. Магомедов, Г.Г. Гаджиев // Теплофизика высоких температур, 2008, т.46, № 3, с. 466–468.Магомедов Я.Б. Высокотемпературная проводимость кремния в твердом и жидком состояниях / Я.Б. Магомедов, Г.Г. Гаджиев // Теплофизика высоких температур, 2008, т.46, № 3, с. 466–468.