Введение
1 Исследование предметной области, цели и задачи
1.1 Постановка цели и задач
1.2 Классификация электролитов и их влияние
1.3 Классификация защитных покрытий и методы их получения
1.4 Патентное исследование
2 Теоретическая часть
2.1 Технология микродугового оксидирования и ее особенности
2.2 Последовательность технологических операций
3 Материалы и выбор их исследования
3.1 Технологические свойства и область применения титановых сплавов.27
3.2 Методы определения толщины 34
3.3 Методы определения микротвердости
3.4 Методы определения пористости
4 Экспериментальная часть
4.1 Выбор режимов обработки и подготовки электролитов для МДО 41
4.2 Исследования влияния состава электролита на покрытие
Заключение
Список используемых источников
Приложение А
Основной причиной для создания технологий нанесения защитных покрытий стала необходимость формирования защиты материалов для повышения долговечности деталей и различных механизмов в технике.
В материаловедении покрытие является тонким нанесённым слоем на поверхность объекта или материала из другого материала, отличающегося физическими и химическими свойствами. Следствием нанесения покрытия есть усовершенствование свойств поверхности материала основы, либо как указывается в различных источниках - материала подложки. Усовершенствуются такие параметры, как внешний вид изделий, адгезия, смачиваемость, стойкость к коррозии, износостойкость, стойкость к значительно повышенным температурам, электропроводность изделий или материалов, которыми ранее не обладали.
Как правило, электропроводность основана на наличии свободных электронов в металлах, однако некоторые вещества способны проводить электрический ток и не имея свободных электронов. Ионы также могут переносить электрический заряд, и вещества, обладающие такими свойствами, носят название ионных проводников. Первыми ионными проводниками были водные растворы электролитов.
Материаловедение покрытий составляет большой раздел сведений об электролитах. Электролиты делят на три группы, которые так же подразделяются на части:
а) первая группа классифицируется по химическому составу (кислые, щелочные, нейтральные);
б) вторая группа классифицируется по количеству компонентов (одно-, дву-, трех- и многокомпонентные);
в) третья группа - это электролиты-суспензии, содержащие различные нерастворимые твердые соединения.
В настоящее время разработка электролитов является одним из развивающихся направлений науки о материалах.
В ходе данной работы был проведен анализ классификации электролитов и методов получения оксидных покрытий. Описаны типовая технология данного метода, применяемые электролиты и оборудование. Проведен анализ технического уровня и направлений развития предметов техники, их патентоспособности и патентной чистоты, а также уровня технической грамотности организаций или частного лица в текущей сфере.
Приведены типы материалов, которые подходят для данного метода на-несения покрытий. Описаны свойства данных материалов основы и область их применения.
Рассмотрены методики исследования оксидных покрытий, таких как определение микротвердости и пористости в соответствии со стандартами.
Произведена классификация защитных покрытий по виду их назначения, физическим и химическим свойствам.
В ходе экспериментальной части проводилась исследовательская работа на основании полученных экспериментальных данных . При выбранных оптимальных режимах обработки и подготовки к формированию покрытий, были получены образцы с разными видами покрытий. После исследования микро-твердости и пористости полученных образцов, изготовленных при одинаковых режимах формирования покрытий, но в разных составах растворов электролитов, была показана зависимость структуры и свойств формируемого покрытия методом микродугового оксидирования от состава приведённых электролитов в эксперименте, на основе титана и его сплавов. В ходе сравнения образцов между собой был сделан вывод, что увеличение концентрации силиката Na2SiO3в растворе электролита приводит к общему росту пористости и микротвердости покрытия по сравнению с электролитом без силиката. Поставленные задачи были решены, цель выпускной квалификационной работы была достигнута.
