корундирование озонированием алюминия

[МВВ]

Работая с восстановлением ДВС , попалась тема "Химическое и электрохимическое оксидирование алюминия" с сообщением - "Имел удовольствие лично в руках держать поршня с корундовым "покрытием". Насыщался слой алюминия кислородом гальваническим методом. Должен отметить - достойная внимания технология. Область применения - везде. Немного о... по ссылкам: http://www.vd.net.ua/rubrics-4/1904/ , http://www.nbuv.gov....s/2007_2/22.PDF , http://www.kpi.khark...29_p115-121.pdf . Там уклон идет к двигателям, т.к. Изобретатель покрытия - профессор кафедры ДВС, но в его коллекции много всякого от алюминиевых медицинских шурупов для костей до пластин бронежелетов. Одна деталька даже в космосе побывала"

"...Лично я в подробности процесса не вдавался, а Владимир Васильевич не распространялся , но из того что понял: его метод позволяет создавать корку оксида алюминия (корунда) на поверхности детали толщиной до нескольких десятых миллиметра, кроме того, метод позволяет восстанавливать (наращивать) изношенные поверхности. Толщина "нарощеного" металла до 0,2 мм. Установка представляет из себя металлическую бадью с реагентом, ну и анод-катод, хитрая формула электричества и вуаля - имеем прочный и износостойкий защитный слой на поверхности мягкого алюминия. Причем, со слов автора, чем меньше примесей в металле, тем качественней покрытие.

Из того что прощупал лично: поверхность поршня поцарапать ножем не получилось, поверхность стала маслоемкой (как губка впитывает масло и удерживает в себе). После сборки двигателя: двигатель стал работать с иным, более благородным рыком, динамика улучшилась, уменьшился расход (не сильно, но есть). Токсичность, макс мощность и тд, не замерял - не на чем и не зачем.

Теперь скептикам, считающим, что такой поршень сотрет гильзу: процесс износа ЦПГ выглядит так - при перекладке поршня, в момент удара о стенку гильзы, с поршня отшелушиваются частички непрочного естесственой корки оксида алюминия (абразива корунд). Попадая в щель между поршнем и гильзой, корунд работает как обычный абразив ,снимая стружку с гильзы и поршня. В нашем случае - поверхностный слой толстый и прочный, следовательно нет шелушения и нет частичек корунда между гильзой и поршнем, как следствие - нет абразивного износа.

Ну вот как-то так.

П.С. На 2007 год в мире не было аналогов подобной технологии. В Москве делают, но не добились такой толщины слоя.

П.П.С. На 2007 год Владимир Васильевич легко шел на контакт, и с радостью делился информацией по своему детищу. Всем желающим корундировал все алюминиевое, вплоть до сковородок (тефаль, к слову, курит нервно в стороне со своим покрытием). Думаю на сегодня мало что поменялось, разве что он отошел от дел."

 

Если это не фантазии автора по созданию корунда , можно ли это воссоздать озонированием алюминия ?

[Леша гальваник]

Просто коррозией алюминия в атмосфере озонированного воздуха? Имхо, оксид Вы получите, но врядли толстая пленка будет плотной.

А вообще, электролитно-плазменные процессы вещь интерестная (белорусы активно продвигают такую полировку), но напряжения/токи немного пугают.

[aversun]

Вот цитата из ссылочной статьи:

"Такой керамический слой получают с помощью установки МДО-2, представляющей собой трёхфазный источник питания, формирующий импульсы выпрямленного напряжения частотой 150 Гц и амплитудой до 450 В, в сложнокомпонентном щелочном электролите состава КОН + Na SiO + SiOnHO с добавками фосфорсодержащих ингридиентов в гальваностатическом и потенциостатическом режимах. Обработка в гальваностатическом режиме ведётся при напряжении до 250 В и плотности тока около 20А/дм. При этом выход на режим устойчивого процесса АМДО составляет 25-30 мин, а затем идёт формирование оксидной керамики до толщины 60 мкм".

Странно написан состав электролита, но, возможно, просто элементарная опечатка. Само получение корундового слоя таким образом явилось следствием определенных исследований, думаю, и в случае озона, требуется проведение подобных работ.

[МВВ]

....Само получение корундового слоя таким образом явилось следствием определенных исследований, думаю, и в случае озона, требуется проведение подобных работ.

Я Вообще не понимаю, как может наростать слой оксида , если альюминий уже защищён окисной плёнкой.

Возможно , ультразвук способен расшатывать плюнку и новые слои алюминия при этом окисляются.

Только не понятно, какая форма оксида (если они бываю разными ) при этом образуется.

[aversun]

Как следует из статьи, нарощенная пленка оксида весьма пориста, это и позволяет наращивать ее в толщину, да и толщина то небольшая 0,06 мм. У оксида алюминия алюминия три формы, аморфная, гамма и альфа, в данном случае речь идет об альфа-форме.

[МВВ]

Как следует из статьи, нарощенная пленка оксида весьма пориста, это и позволяет наращивать ее в толщину, да и толщина то небольшая 0,06 мм. У оксида алюминия алюминия три формы, аморфная, гамма и альфа, в данном случае речь идет об альфа-форме.

А корундом является какя форма или корунд может быть в любой форме ?

[aversun]

альфа-форма

[bravissimo]

В чем новость? Алюминий анодируют давно, обычно электролитически, классика - в серной кислоте, часто - органические карбоновые кислоты. Толщина слоя - разная, попадалось сообщение до 200..300мкм. Чаще всего пористая, но встречалось сообщение о получении непористого слоя, в каком-то хитром электролите. Применяется для создания диэлектрических слоев (200..300В) на алюминиевых подложках (прокладки под пп приборы, теплоотводящие подложки в гис, пп) с последующей пропиткой слоя, окрашивания поверхности красителями, просто пропитывается. Проблема при получении монолитного слоя м.б. разный объем металла и полученного окисла, в результате - напряжения в окисле, возможность растрескивания, придется отжигать, . Сплавы - хреново анодируются, но это закономерно. Встречал сообщение о применение в ДВС - анодирование цветных пар в модельных двигателях, когда алюминевую гильзу ставили.

Изменено 6 Мая, 2012 в 13:02 пользователем bravissimo

[МВВ]

В чем новость? Алюминий анодируют давно, обычно электролитически, классика - в серной кислоте, часто - органические карбоновые кислоты. .

Вообще, не понятно что там анодировать , ведь на поверхности алюминия и так всегда оксид алюминия находится.

Встречал сообщение о применение в ДВС - анодирование цветных пар в модельных двигателях, когда алюминевую гильзу ставили.

 

"Если поршни двигателя с таким блоком сделать из чугуна или стали, то они очень быстро износят алюминиевые стенки цилиндров. Если же сделать поршни из мягкого алюминия, то они просто «схватятся» со стенками, и двигатель мгновенно заклинит."

"блок отливался из сплава с содержанием до 17 % кремния (фирменное название Silumal), а специальная обработки стенок цилиндров обогащала их кристаллами кремния (химическим травлением — специально подобранного состава кислота вымывает алюминий с поверхности стенки, не трогая кремний), доводя до требуемой твёрдости (кремний намного твёрже чугуна).

Тем не менее, опыт оказался неудачным: мотор оказался очень чувствителен к качеству смазочных материалов и перегреву, имел неудовлетворительный ресурс и часто полностью выходил из строя из-за износа стенок цилиндра, восстановление которых вне заводских условий оказалось, в отличие от привычных в то время чугунных блоков, невозможно. Это повлекло за собой громкий скандал и миллионные убытки для компании GM. Впоследствии данная технология была доведена до совершенства европейскими производителями — Mercedes-Benz, BMW, Porsche, Audi, и в 80-х — 90-х годах была применена на их серийных моделях. Такой блок можно даже в ограниченных пределах растачивать, так как толщина упрочненного слоя алюминия составляет порядка нескольких микрон. Тем не менее, чувствительность цельноалюминиевых блоков к перегреву и качеству смазочных материалов никуда не делась — такие двигатели требуют высокой культуры обслуживания, а за их температурным режимом зорко следит управляющая электроника.

Сравнительно недавно немецкая фирма Kolbenschmidt разработала и технологию, при которой в обычный алюминиевый блок запрессовываются готовые алюминий-кремниевые гильзы с повышенным (до 27 %) содержанием кремния упрочненными стенками (технология Locasil), — это позволяет снизить стоимость.

Альтернативной является технология Nicasil — никелевое покрытие на алюминиевых стенках цилиндров с напылением кристаллов карбида кремния, её цель всё та же — повышение твёрдости. Её ограниченно применяли ещё в 60-е — 70-е годы для двигателей очень дорогих спортивных автомобилей, в частности — используемых в Formula 1. Из современных двигателей, такие блоки имели М60 и М52 фирмы BMW, причём их продажи в некоторых странах сопровождались сканалом — «никасил» разрушался от реакции с некоторыми видами топлива с высоким содержанием серы (что характерно, в частности, для некоторых регионов США и России). Главный же недостаток «никасила» — тонкое никелевое покрытие легко повреждается например при обрыве шатуна или прогаре поршня, и уже не подлежит восстановлению. Капремонт также невозможен — только замена блока (поршней ремонтного размера для таких моторов не делают)...."

[I1-UA]

И поршня есть, и блоки гильзуют