Влияние добавки наночастиц ZrO2 в электролит на структуру и антикоррозионные свойства оксидных слоев, формируемых плазменно-электролитическим оксидированием на сплаве Mg97Y2Zn1

Магниевые сплавы с упрочняющей длиннопериодической упорядоченной структурой (long-period stacking ordered structure, LPSO-фаза) обладают выдающими механическими свойствами, однако их низкая коррозионная стойкость обуславливает необходимость в дополнительной поверхностной защите. В работе исследовано влияние добавок в электролит наночастиц ZrO₂ в концентрации 1–4 г/л на толщину, структуру, состав, смачиваемость и антикоррозионные свойства оксидных слоев, формируемых при плазменно-электролитическом оксидировании (ПЭО) сплава Mg₉₇Y₂Zn₁ с LPSO-фазой. Установлено, что при ПЭО наночастицы ZrO₂ под действием электрического поля внедряются в формирующийся оксидный слой, а также снижают его пористость. Выявлено снижение количества и размеров пор вблизи барьерного слоя в местах выхода LPSO-фазы сплава к границе раздела с оксидным слоем. Малые концентрации наночастиц ZrO₂ (1–2 г/л) снижают скорость коррозии сплава по сравнению с базовым вариантом до двух раз. Минимальной плотностью тока коррозии i_корр≈14 нА/см² и наибольшим поляризационным сопротивлением R_п≈2,6 MОм·см² обладает образец, сформированный в электролите с добавкой 1 г/л наночастиц ZrO₂. Расчет параметров барьерной зоны оксидных слоев показал, что повышение концентрации ZrO₂ в электролите приводит к увеличению толщины барьерного слоя и росту его удельной проводимости, что отрицательно сказывается на коррозионной стойкости формируемых оксидных слоев: сопротивление барьерной зоны слоя, полученного при добавке 4 г/л ZrO₂, падает на ~20 % по сравнению с базовым вариантом (до ~1 МОм·см²).