Функциональные наноструктурные неметаллические неорганические покрытия. Металлоксидные композиционные наноструктурные покрытия сложного состава

Производитель: Сибспарк

Подробное описание

Разработаны многочисленные варианты нанесения наноструктурных металлоксидных композиционных покрытий различного состава импульсным методом микродугового оксидирования. Технология может предлагаться только для внедрения на зарубежные рынки (Европа, Индия, США).

Особенности технологии производства

Предприятием ООО «Сибспарк» разработаны многочисленные варианты нанесения наноструктурных металлоксидных композиционных покрытий различного состава импульсным методом микродугового оксидирования. Короткие длительности импульса приводят к локальному разогреву участков поверхности, толщина которых составляет 0,01-10 мкм, образованию пор с размерами 0,01 - 10 мкм (размеры пор регулируются длительностью импульсов). Наблюдается образование нанокристаллов в структуре [16] за счет того, что скорость разогрева и скорость охлаждения при высокоэнергетическом воздействии - высокие (резкое нагревание и резкое охлаждение в холодном растворе), толщина слоя - малая (нанослои), кристаллизация идет очень короткое время, образуются кристаллы малых размеров – нанокристаллы. Поверхность покрытия впоследствии может быть модифицирована введением в поры различных полимеров, в том числе с использованием наноструктурированных полимеров и твердых износостойких материалов. Это позволяет создавать коррозионностойкие металлоксидные композиционные покрытия, обладающие повышенной износотойкостью.

Технические характеристики

Характеристики получаемых покрытий: 

  • Состав - простые и сложные оксиды по требованию заказчика;
  • Толщина – 5 - 200 мкм;
  • Пористость - 5 - 50%, размеры пор –от 10 нм до 10 мкм
  • Размерность пор регулируется длительностью импульса и составом электролита 
  • Текстурирование поверхности от 10 нм до 200 мкм 
  • Шероховатость - до 8 класса 
  • Твердость - до 21 ГПа 
  • Термостойкость - до 800 0С для сплавов алюминия 
  • Адгезия - до 350 МПа 
  • Коррозионная стойкость в атмосферных условиях, агрессивных газовых и жидких средах; 
  • Высокая адсорбционная способность 
  • Декоративный вид – десятки цветов 
  • Увеличение износостойкости - 2-8 раз (по отношению к закаленной стали) 
  • Светоотражение – до 80% 
  • Светопоглощение – до 90% 
  • Модуль упругости повышается до 15% 
  • Высокие антипригарные, антикоррозионные и диэлектрические свойства (пробойное напряжение до 4 кВ/мм); 
  • Низкая теплопроводность, Вт (м.к) - 0,2-2

Потребительские свойства

Основными преимуществами предлагаемой технологии являются: 

  • возможность создания сверхпрочных покрытий, уступающих по прочности только алмазам;
  • возможность нанесения покрытий на внешних и внутренних поверхностях деталей любой конфигурации; 
  • возможность получения разных покрытий, при использовании одного материала покрытия;
  • простота технологического оборудования и доступность реактивов и материалов;
  • низкие капитальные вложения для организации промышленного производства;
  • отсутствие интенсивного газовыделения; 
  • минимальный разогрев электролита; 
  • высокая рассеивающая способность электролита; 
  • экологически чистое производство без сложных очистных сооружений;
  • высокая адгезия покрытия к обрабатываемой поверхности; 
  • равномерность покрытия.

Коммерческая информация

Реализация технологии возможно только на зарубежные рынки (Европа, Индия, США). Области применения получаемых покрытий при использовании технологии:

  • нефте- и угледобывающая промышленность – создание коррозионностойких и износостойких покрытий для бурового, угле- и нефтедобывающего, нефтеперерабатывающего оборудования; 
  • машиностроение – пары трения, подшипники скольжения, зубчатые передачи, поршни, цилиндры, торцевые уплотнения для двигателей внутреннего сгорания, станков и машин различного назначения в судостроении, авиационной промышленности; детали для сельскохозяйственной техники;
  • подложки гибридных интегральных схем, монтажные платы, радиаторы и др.
  • постоянная литейная оснастка, выплавляемые литейные стержни, футеровка печей, тепловые экраны и др.; • легкая промышленность – нитеводители, челноки и другие детали текстильного и швейного оборудования; 
  • алюминиевые профили с оксидированной и декоративной поверхностью;
  • хирургические эндопротезы, биоактивные и биоинертные покрытия.

Конкурентные преимущества

Управление скоростью локализации энергетических потоков, которое обеспечивается определенными формами, длительностью импульса и составами электролитов, позволяет формировать аморфные, наноструктурные, нанопористые покрытия определенного строения и разнообразного состава (оксиды марганца, оксиды алюминия, оксиды кремния, оксиды железа, титана, смеси оксидов и другие, кальцийфосфатные покрытия). Управляемая пористость позволяет вводить в покрытие дополнительные материалы, которые придают функциональные свойства покрытиям, например: введение лекарств в поры позволяет создавать лекарственные покрытия, введение фторопластов – антифрикционные покрытия, введение металлов уменьшает коэффициент трения, изменяет локальную электропроводность. Сами поры играют важную роль для увеличения стойкости покрытия при механическом нагружении. Созданы многослойные гибкие негорящие композиционные керамические материалы. Работы защищены патентами РФ и международными патентами в ведущих индустриальных странах (Европейский патент - Франция, Германия, Бельгия, Болгария, патент США, проходит патентование в Индии).

Наличие испытаний

Наличие сертификатов

Правовая защита технологических решений