Borgardt Evgeny Dmitrievich - junior researcher of the Research Division No. 4 of the Research Institute of Advanced Technologies.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14.
Боргардт Евгений Дмитриевич - младший научный сотрудник НИО-4 Научно-исследовательского института прогрессивных технологий.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14.
Polunin Anton Viktorovich - PhD (Engineering), senior researcher of the Research Division No. 4 of the Research Institute of Advanced Technologies.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14.
Полунин Антон Викторович - кандидат технических наук, старший научный сотрудник НИО-4 Научно-исследовательского института прогрессивных технологий.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14.
Ivashin Pavel Valentinovich - PhD (Engineering), leading researcher of the Research Division No. 4 of the Research Institute of Advanced Technologies.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14.
Ивашин Павел Валентинович - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник НИО-4 Научно-исследовательского института прогрессивных технологий.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14.
Krishtal Mikhail Mikhailovich - Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Rector.445020, Togliatti, Belorusskaya Street, 14.
Криштал Михаил Михайлович - доктор физико-математических наук, профессор, ректор.445020, Тольятти, ул. Белорусская, 14.
Magnesium and its alloys, due to the combination of lightness and strength characteristics, are of interest in all production industries particular about the weight of products - shipbuilding, aviation, rocketry. However, the surface properties of magnesium alloys fail to meet many requirements, and at the moment, there is no the effective method for their improvement. The electrochemical method of plasma electrolytic oxidation (PEO) is promising in this case but the technology of obtaining the oxide layers using this method needs to be improved. One of the ways of modifying the PEO layers is the addition of nanoparticles to the electrolyte. The paper describes the synthesizing of the oxide layers on the pure magnesium by the PEO method using the electrolyte without nanoparticles and with the addition of SiO2 nanoparticles to the electrolyte. The authors studied the obtained oxide layers using the methods of scanning electron microscopy, X-ray spectral microanalysis, X-ray phase analysis, instrumental indentation, and the electrochemical tests. The structure, element and phase composition, adhesion strength to the substrate and the corrosion resistance of the oxide layers on magnesium were studied.The study demonstrated the positive effect of the SiO2 nanoparticles additions to the electrolyte on the functional properties of the oxide layer - the adhesion strength to the substrate and corrosion resistance. The mechanism of the positive effect of nanoparticles on these characteristics was suggested. The study detected the phase of magnesium silicate Mg2SiO4, as well as magnesium phosphate Mg3(PO4)2 in the oxide layer which indicates the participation of both the electrolyte components - phosphorus, and the added nanosized particles of silicon dioxide in the formation of the layer.
Магний и его сплавы, благодаря сочетанию легкости и прочностных характеристик, представляют интерес для всех сфер промышленности, требовательных к весу изделий, - кораблестроения, авиации, ракетостроения. Однако поверхностные свойства магниевых сплавов не удовлетворяют многим требованиям, и в настоящий момент не существует эффективного метода их улучшения. Перспективным электрохимическим методом методом модифицирования поверхности магниевых сплавов является плазменно-электролитическое оксидирование (ПЭО), но технология получения при его помощи оксидных слоев нуждается в совершенствовании. Одним из путей модифицирования ПЭО-слоев является добавка в электролит наночастиц. Работа посвящена получению оксидных слоев на магнии методом ПЭО с использованием электролита без наночастиц и при добавке наночастиц SiO2 в электролит. Проведено исследование полученных оксидных слоев методами сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа, рентгенофазового анализа, инструментального индентирования и электрохимических испытаний. Исследованы структура, элементный и фазовый состав, прочность сцепления с подложкой и коррозионная стойкость оксидных слоев на магнии.Показано положительное влияние добавок наночастиц SiO2 в электролит на исследованные функциональные свойства оксидного слоя - прочность сцепления с подложкой, коррозионную стойкость. Предположен механизм положительного влияния наночастиц на эти характеристики. В составе оксидного слоя обнаружена фаза силиката магния Mg2SiO4, а также фосфат магния Mg3(PO4)2, что говорит об участии в формировании слоя как компонентов электролита - фосфора, так и внесенных наноразмерных частиц диоксида кремния.