Разработка инновационных композиционных электрохимических покрытий и принципов их конструирования
Период реализации проекта: 02.2022 – 12.2026
Исполнитель: НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей»
Руководитель проекта: заместитель начальника НИО «Наноматериалы и нанотехнологии» НИЦ «Курчатовский институт» — ЦНИИ КМ «Прометей», к.х.н. Красиков Алексей Владимирович
В настоящее время получение композиционных электрохимических покрытий (КЭП) превратилась в самостоятельную область гальванотехники. Для создания композиционных покрытий, обладающих и коррозионной стойкостью и износостойкостью, необходимо рассматривать не только системы металл – включения, исследуя влияние их природы на эксплуатационные свойства, но технологию синтеза композиционных слоев.
При выполнении проекта будет разработана технология нанесения инновационных композиционных покрытий систем металл-интерметаллид и металл-керамика электрохимическим способом. Помимо комплекса работ, связанного с исследованием технологических параметров и их влияния на эксплуатационные свойства покрытий, будут проведены мероприятия, направленные на коммерциализацию разработки.
- Проведен анализ научно-технической информации по синтезу интерметаллидов в электрохимических покрытиях;
- Разработана программа испытаний экспериментальных образцов покрытий;
- Проведен анализ рынка гальванических покрытий;
- Отработана технология электроосаждения покрытий и их термической обработки;
- Проведено исследование применимости разработанных гальванопокрытий для повышения микротвердости поверхности изделий из азотистой стали;
- Проведено исследование применимости разработанных гальванопокрытий для упрочнения поверхности изделий из хладостойких сталей на примере 09Г2СА-А
В настоящее время существует необходимость повышения надежности забортных узлов рулевых машин подводных кораблей. Для защиты от коррозии и механического износа этих узлов применяются хромовые гальванопокрытия, однако из-за экологической опасности химических реагентов, участвующих в процессе хромирования, электролиты хромирования не меняют. При этом в них накапливаются различные примеси, в том числе и механические, которые со временем эксплуатации электролитов снижают качество хромовых покрытий. Это может приводить к включениям в хром и преждевременному выходу узлов кораблей из строя. Поэтому необходимо провести разработки, обеспечивающие переход к более экологичным аналогам хромирования – композиционным электрохимическим покрытиям.
Существенным преимуществом предлагаемой технологии является возможность сочетать положительные качества обоих типов технологий и нивелировать отрицательные. Кроме того, сохраняется относительно невысокая себестоимость электрохимических покрытий.
В рамках выполения проекта будут решены следующие задачи:
- Разработка технологии электрохимического получения нанокомпозиционного покрытия за счет разложения неравновесного твердого раствора.
- Разработка технологии электрохимического синтеза металлокерамических покрытий с повышенными трибологическими свойствами.
- Разработка технологии электроосаждения композиционных покрытий протекторного типа с улучшенными механическими свойствами
- Исследование соосаждения дисперсных упрочняющих частиц с металлом из электролитов-суспензий, содержащих порошки различной дисперсности и природы.
- Исследование лазерной обработки электроосажденных неравновесных слоев-прекурсоров и металлокерамических гальванопокрытий
- Исследование эксплуатационных свойств полученных покрытий.
- Проведение мероприятий по коммерциализации разработок.