Содержание к диссертации
Введение
I. Анализ состояния вопроса. цель и задачи исследования 9
1.1. Формирование покрытий методом микродугового оксидирования... 9
1.2. Микродуговой синтез износостойких и коррозионностойких покрытий 13
1.3. Анализ состава электролитов, применяемых для микродугового нанесения оксидных покрытий 17
1.4. Анализ взаимосвязи «электрические параметры обработки - характеристики формируемых покрытий» 24
1.5. Анализ стадийности процессов и динамики роста микродуговых слоев 30
1.6. Выводы по главе I. Цель работы и задачи исследования 33
II. Теоретическое обоснование режимов формирования упрочненных поверхностных слоев методом МДО 35
2.1. Цель проводимого исследования 35
2.2. Постановка задачи исследования 35
2.3. Модель формирования упрочненного слоя покрытия 36
2.3.1. Структурные составляющие оксидно-керамического покрытия 36
2.3.2. Допущения по специфики формирования упрочненного слоя 36
2.3.3. Взаимосвязь «технологические параметры стадийность процесса» 37
2.4. Выбор условий формирования оксидно-керамических покрытий в гальваностатическом режиме 39
III. Методика проведения экспериментальных исследований 46
3.1.. Общая характеристика методики проведения экспериментальных исследований 46
3.2. Методика формирования микродуговых покрытий 47
3.2.1. Материалы и предварительная подготовка экспериментальных образцов 47
3.2.2. Установка микродугового электролиза 4S
3.2.3. Конструкция и характеристики источников питания 51
3.2.4. Состав рабочих сред для микродуговой обработки 53
3.3. Методика проведения трибологических исытаний 54
3.3.1. Оборудование и схема испытаний на износ 54
3.3.2. Обработка результатов трибологических испытаний 57
3.4. Методика проведения коррозионных испытаний 59
3.5. Методика оценки качества микроплазменных покрытий 60
IV. Комплексные экспериментальные исследования взаимосвязи «технологические параметры обработки - характеристики защитных покрытий» 62
4.1. Исследование влияния состава силикатного электролита на харак
теристики оксидно-керамических покрытий 62
4.1.1. Влияние содержания силиката натрия в растворе на характеристики поверхностных слоев 63
4.1.2. Влияние содержания гидроксида калия в электролите на свойства поверхностных слоев 70
4.2. Исследование влияния электрического режима микродугового оксидирования на параметры оксидных пленок 78
4.2.1. Изучение взаимосвязи «длительность технологического периода - эксплуатационные показатели защитных покрытий» 78
4.2.2. Исследование влияния параметров гальваностатического формирования на характеристики оксидно-керамических покрытий поверхностных слоев „ 87
4.3. Исследование коррозионной стойкости микроплазменных покры тий 92
V. Регламентирование технологических режимов формирования оксидно-керамических слоев 97
5.1. Создание программного комплекса выбора условий формирования защитных поверхностных слоев на алюминиевых сплавах 97
5.2. Структура программного комплекса 99
5.3. Системный выбор параметров электролитического формования микроплазменных слоев на алюминиевых сплавах 102
5.3.1. Вариант запроса условий обработки по характеристикам покрытий 102
5.3.2. Установка набора входных параметров 103
5.3.3. Определение значений параметров запроса 104
5.3.4. Диалоговый режим отображения результатов поиска 105
5.4. Поиск характеристик оксидно-керамических покрытий по заданным параметрам микродугового электролиза 105
5.4.1. Реализация направления «условия МДО -» свойства покрытий» 105
5.4.2. Активизация требуемых параметров электролиза 106
5.4.3. Ввод значений критериев поиска 107
5.4.4. Информация по результатам запроса 108
5.5. Использование возможностей расширенного поиска в базе данных.. 109
5.5.1. Условия комбинированного варианта запроса 109
5.5.2. Расширенный набор критериев поиска 110
5.5.3. Определение значений параметров запроса и поиск информации... 111
5.6. Рекомендации по использованию программного комплекса 113
Общие выводы 114
Литература
- Микродуговой синтез износостойких и коррозионностойких покрытий
- Модель формирования упрочненного слоя покрытия
- Материалы и предварительная подготовка экспериментальных образцов
- Влияние содержания силиката натрия в растворе на характеристики поверхностных слоев
Введение к работе
Современный этап развития машиностроения характеризуется увеличением доли использования алюминиевых сплавов при изготовлении ряда деталей, применяемых в различных областях промышленности и народного хозяйства. Во многих случаях условия эксплуатации требуют повышенных защитных характеристик изделий. Решение задачи связано с необходимостью совершенствования * прогрессивных способов создания упрочненных поверхностных слоев, особое место, среди которых, занимают электрохимические методы.
В последние годы ведутся интенсивные исследования в области микроплазменного электролиза или микродугового оксидирования (МДО). Технология МДО позволяет формировать на металлах вентильной группы защитные покрытия различного функционального назначения, отличающиеся высокими механическими, электро- и теплофизическими параметрами, коррозионной стойкостью. В отличие от традиционного анодирования, процесс ведут при режимах, соответствующих условиям протекания микроплазменных процессов на обрабатываемой поверхности. Выход на стадию микродуговых разрядов изменяет механизм нанесения оксидных пленок, позволяя получать более качественные покрытия в отличие от классического электролиза. Решающее воздействие на фазовый состав и структуру поверхностных слоев при МДО оказывают электрический режим формовки, состав рабочей жидкости и природа обрабатываемого материала.
Накопленная к настоящему времени информация по данному научному направлению весьма многочисленна, что объясняется постоянным расширением спектра используемых материалов и ужесточением требований к создаваемым изделиям. Однако, несмотря на достаточно богатые сведения о взаимосвязи
7 «технологические параметры обработки - характеристики поверхностных слоев», вопрос о прогнозировании свойств покрытий, создаваемых в условиях микродуговых разрядов, остается одним из актуальных.
Корректность регламентирования режимов микродугового оксидирования определяется наличием совокупной информации, включающей в себя характеристики пленок, сформированных при различных комбинациях управляющих параметров, а также адекватное представление о специфике процессов, протекающих в системе. На сегодняшний день решение этой проблемы без использования современной компьютерной техники не представляется возможным. Однако, широко применяемые средства программного обеспечения, в том числе системы управления базами данных (СУБД) не позволяют эффективно реализовывать поставленные задачи в едином цикле исследования. Возникновение проблемы интеграции приложений приводит к необходимости создания специализированного инструментария — программной оболочки, представляющей собой технологическую базу рекомендаций по ведению процесса микродугового осаждения.
Результаты многочисленных исследований, проведенных в нашей стране и за ее пределами в последние два десятилетия, подтверждают возможности эффективного регулирования параметров оксидно-керамических покрытий. Однако целый ряд вопросов о взаимосвязи «технологические параметры обработки — характеристики поверхностных слоев» требует более детального изучения. Данная работа посвящена исследованию условий формирования крррозионно- и износостойких поверхностных структур методом микродугового оксидирования на изделиях из алюминиевых сплавов.
Целью настоящей работы является обоснование выбора технологических режимов создания защитных покрытий на алюминиевых сплавах в условиях микродуговых разрядов.
Работа состоит из следующих основных частей: 1) анализ современного состояния вопроса; 2) теоретическое обоснование режимов формирования упрочненных поверхностных слоев на алюминиевых сплавах; 3) методика проведения экспериментальных исследований; 4) комплексные экспериментальные исследования взаимосвязи «технологические параметры обработки — характеристики микродуговых покрытий»; 5) регламентирование технологических режимов формирования оксидно-керамических слоев.
Положениями, выносимыми на защиту, являются:
- результаты расчета режимов формирования упрочненных поверхностных
слоев в гальваностатических условиях микродугового электролиза с
использованием силикатных электролитов;
результаты экспериментальных исследований влияния концентрации составляющих электролитов и условий поляризации на характеристики поверхностных слоев для широкой гаммы алюминиевых сплавов (АДО, АД1, АМг6,В95,Д16);
результаты исследований динамики роста микродуговых покрытий в силикатных и алюминатных электролитах;
программный комплекс выбора режимов обработки для создания защитных поверхностных слоев в условиях микродуговых разрядов.
Работа выполнена на кафедре «Физико-химических процессов и технологий» и лаборатории «Электрофизических и электрохимических методов обработки» им. Ф.В. Седыкина Тульского государственного университета.
Автор выражает благодарность научному руководителю Д-Т.н., профессору В.В. Любимову, научному консультанту д.т.н., профессору В.К. Сундукову, а также всем сотрудникам кафедры и лаборатории за помощь, поддержку и полезные замечания при выполнении работы.
I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Микродуговой синтез износостойких и коррозионностойких покрытий
Изучение результатов исследований проведенных в этой области различными авторами (таблица 1.1) показывает, что такое состояние объясняется многими причинами. Как правило, большинство работ рассматривает лишь узкий круг алюминиевых сплавов, что не позволяет прогнозировать результат применения указанных условий микродугового оксидирования к материалам, существенно отличающимся по своему составу. Так авторами работ [71,72] рассматривается влияние состава электролита на эксплуатационные показатели оксидно-керамических покрытий, формируемых на сплаве АМцМ. Износостойкость оценивалась на установке, моделирующей торцевое трение. Неподвижный торец вольфрамовой проволоки диаметром 1 мм опирался на покрытие под нагрузкой Р до 1 кг. Образец с покрытием совершал под торцом возвратно-поступательное движение с частотой 30,7 мин 1 и шагом 1 см. Износостойкость покрытия а оценивалась по формуле 4Рт а = —г-, где т - время протирания, с; А - ширина канавки, м; Р - нагрузка, Н. лА h
В работе [57] рассматривается износ покрытий на сплаве Діб. Трение осуществлялось по закрепленным абразивным частицам, в качестве диска-контртела использовали абразивный круг из карбида кремния. Скорость движения составляла 0,042 м/с, удельная нагрузка - 0,026 МПа. Осуществлялся расчет локального удельного износа, т.е. потери массы в элементарном слое, нормированной на единицу площади покрытия и 1 м пути трения. Таким образом, различие в методиках проводимых исследований и размерностях определяемых величин усложняет возможность сопоставления отдельных результатов.
Исследования влияния изменения соотношения 1К/1А или вариантов циклирования (катодных, анодных, анодно-катодных и бестоковых пауз) а также других параметров обработки на микротвердость поверхностных слоев в работе [28] ограничивается одним материалом.
Кроме того, изнашивание является очень сложным процессом в силу влияния на него многочисленных факторов: температуры, нагрузки, скорости скольжения, качества поверхности, смазки и т.д. [27, 30, 33, 35-37, 104]., Опираясь на сведения работы [57], можно утверждать, что оксидно-керамические покрытия удовлетворяют основополагающему правилу положительного градиента механических свойств. Согласно этому правилу, поверхность трущегося тела должна иметь меньшую прочность, чем нижележащие слои. Действительно, большинство современных представлений о структуре оксидно-керамических слоев говорят о наличии в покрытии трех основных зон [55, 63]; верхний «технологический» слой, характеризующийся наибольшей скоростью изнашивания и невысоким значением микротвердости; основной рабочий слой, отличающийся высокими защитными параметрами; переходный слой, располагающийся на границе «металл-покрытие» и имеющий небольшую толщину (3-5 мкм).
В настоящий момент установлено [50], что наилучшую линейную корреляцию с интенсивностью изнашивания / оксидно-керамических пленок имеет микротвердость по глубине, HV которая определяется изменением структуры и фазового состава по толщине. Поэтому, исследования на износ должны в полной мере отражать изменение свойств оксидно-керамических покрытий по толщине.
Информация о коррозионной стойкости поверхностных слоев после МДО представлена в работах опосредованно через различные показатели: химическую стойкость, токи коррозии и т.д. (таблица 1.2), что существенно усложняет создание единой базы коррозионной стойкости покрытий и возможность выбора технологических параметров процесса, ориентированного на получение требуемых антикоррозионных характеристик оксидно-керамических покрытий для различных групп алюминиевых сплавов.
Однако, несмотря на отсутствие систематизированных данных по влиянию технологических параметров на коррозионную стойкость оксидно керамических покрытий, просматривается тенденция ухудшения антикоррозионных характеристик поверхностных слоев с увеличением доли легирующих компонент в составе обрабатываемого сплава.
Таким образом, для повышения эффективности использования метода микродугового оксидирования очевидна необходимость систематизации параметров износостойкости и коррозионной стойкости оксидно-керамических покрытий с использованием единого подхода для разнохарактерных групп алюминиевых сплавов.
Появление искровых разрядов на аноде обусловлено существованием на поверхности материала тонкой оксидной пленки, обладающей диэлектрическими свойствами. Этот слой барьерного типа образуется в начальный период анодной обработки, а его характеристики определяют электрические параметры создания оксидно-керамических слоев. Таким образом, комбинация «электролит-материал» оказывает решающее влияние на природу первоначального слоя и, следовательно, разработка технологии получения защитных покрытий требует тщательного согласования пары «материал-электролит» [55, 82, 98].
Оперируя экспериментальными данными по электрохимическому анодному оксидированию, а также анализируя переходные явления в системе при заданных электрических условиях формирования в работе [98] были выделены 6 групп электролитов. К первой отнесены растворы солей, в которых происходит достаточно быстрое растворение алюминия (NaCl, NaCI03, NaOH, НС1, NaN03, Nal). Во вторую группу объединены электролиты, способствующие достижению без особых усилий пассивного состояния металла. К ней относят Н3ВО3, лимонную и винную кислоты и их соли, а также соли угольной и фосфорной кислот. Менее эффективными пассивирующими свойствами и, следовательно, худшей способностью создавать условия для микродугового разряда обладают янтарная, молочная, адипиновая и уксусная кислоты (третья группа). Слабым растворением металла при стационарном потенциале характеризуются вещества четвертой группы - H2SO4, (NH SjOs, Na2S04. В щавелевой кислоте и ее натриевой соли, ацетате натрия, фосфорной кислоте (пятая группа) диапазон напряжений, при которых реализуется искровой разряд, узок.
Модель формирования упрочненного слоя покрытия
Предполагается, что процесс формирования защитной части покрытия 2 начинает не сразу, а через определенный промежуток времени хн. До этого момента глобальных изменений в процессе фазообразования не происходит и покрытие представляет собой неоднородный по составу оксид с невысокими трибологическими характеристиками. Опираясь на сложившиеся. представления о этапах анодно-катодного формирования микродуговых покрытий, можно высказать следующее допущение: время гы совпадает с началом микродуговой стадии.
При достижении tH электрохимическая система переходит в «мягкий» режим электролиза. Складываются условия, когда мощность, затрачиваемая на обработку (структурные изменения, уплотнение и т.д.) доминирует над мощностью пробоя. Начинается этап формирования основного слоя 2 с высокой износостойкостью, толщина которого к концу процесса превышает размеры «технологического» 1 в 2,2 -2,5 раза [55]. Предположим, что вся мощность, расходуемая на микроплазменную обработку, во время стадии микродуговых разрядов идет на фазообразование в рабочем слое 2, характеризующегося повышенным содержанием высокотемпературных модификаций оксида алюминия. Используя полученные при анализе состояния вопроса сведения, можно допустить, что размеры сформировавшегося ранее технологического слоя на этом не изменяются, а затраты энергии направлены на увеличение толщины рабочего слоя. Согласно имеющейся информации, такие условия, обеспечивающие «мягкий» режим формовки, прекращают свое существование, когда перестает выполняться соотношение h2!h 0,625, где А - общая толщина покрытия, /ц - толщина рабочего слоя. К моменту времени tK покрытие начинает пробиваться дуговыми разрядами ухудшающими эксплуатационные показатели -заканчивается микродуговая и начинается дуговая стадия процесса. Таким образом, искомое общее время процесса формирования упрочненного слоя совпадает с моментом окончания микродуговой стадии tK .
Взаимосвязь «технологические параметры - стадийность процесса»
Проведем оценку влияния факторов оксидирования на изменения в электрохимической ячейке. Как было показано выше временной отрезок формирования упрочненного слоя [tH,tK] определяется моментом начала и временем окончания микродуговой стадии электролиза: где ІБ,ІИ,ІМ - продолжительность безыскровой, искровой и микродуговой стадии процесса микроплазменного осаждения. На этапе безыскрового электролиза при гальваностатической формовке наблюдается равномерный подъем напряжения на ванне. Используя рассмотренные ранее зависимости (1.1-1.5), определим момент перехода процесса в искровую стадию следующим образом:(а - Ь lnc)jj (2.3) где J- плотность тока; а = 483 В, Ъ = 47,8 В. Остальные параметры выражения, определяемые составом электролита, представлены в разделе 1.5 и таблице 2.1. [98,76]. Таблица 2.1. Значения расчетных параметров с,% h0, мкм кЧОЛВ 1 1,5 2,6 10 ш 4,5 3 1,4 10Ч 2,6 10 9,3 10Ч 2,3 Согласно [55] скорость перехода из стадии искрения в режим микродуговых разрядов зависит от плотности тока J: чем выше ее значение, тем быстрее достигается напряжение начала протекания микроплазменных процессов. В случае оксидирования алюминиевых сплавов для выхода в микродуговую стадию требуется одинаковое количество электричества ( 3-Ю Кл/м2). Таким образом: =3-104 /j (2.4)
Полученные выражения позволяют оценить момент начала формирования основного рабочего слоя покрытия tH. Ниже этого временного предела, вести процесс не рекомендуется, поскольку содержание а - А1203 в покрытии будет в этом случае минимальным.
Используя соотношения h2ih 0,625 (раздел 2.3.2), определим время формирования основного слоя tM: 5/0,625( +/„) (1- 0,625] где п - параметр, определяемый составом электролита.
Полученные зависимости (2.1-2.5) позволяют регламентировать интервал [tH,tK] формирования упрочненного рабочего слоя МДО покрытия.
Согласно традиционным представлениям [47,93] в гальваностатических условиях микродугового электролиза при использовании растворов на основе силиката натрия толщина покрытия определяется временем процесса и составом электролита: при одинаковых электрических параметрах процееса состав сплава практически не сказывается на толщине оксидно-керамических слоев. Анализ зависимости (1.5) показывает, что увеличение концентрации жидкого стекла в электролите снижает значение напряжения искрения (рис.2.2.).
Материалы и предварительная подготовка экспериментальных образцов
Для приготовления электролитов использовались дистиллированная вода и следующие составляющие различной концентрации: жидкое стекло (2-50 г/л), гидроксиды калия (1-3 г/л) и натрия (3 г/л), переплавленный однозамещенный фосфат натрия (3 г/л), алюминат натрия (5 г/л) и бура (35 г/л). Поскольку в процессе эксплуатации электролиты изменяют свой анионный состав, и это сказывается на эксплуатационных характеристиках микродуговых покрытий, все электролиты проходили предварительную проработку на переменном токе продолжительностью не менее 8 часов при плотности анодного тока 4 А/дм2, Использование электролита прекращалось с ухудшением качества формируемых анодных пленок вследствие изменения состояния раствора и невозможности воспроизводимости результатов экспериментов. . Методика проведения трибологических испытаний Цель данной методики заключается в оценке износостойкости по толщине оксидно-керамических покрытий, синтезированных в условиях микроплазменных разрядов.
Трибологические испытания проводились при помощи специально созданного прибора для оценки износостойкости покрытий, который был сконструирован таким образом, чтобы могли использоваться круги с несколькими степенями истирания (рис.3.10, 3.11).
Использование сменных грузов и противовесов позволяло устанавливать нагрузки в 250, 500 и 1000 грамм на каждый круг. Поворотная площадка аппарата вращалась в основной плоскости с биением торца не более ±50 мкм перпендикулярно плоскости вращения. Круги типа Calibrase CS-17 американской фирмы TABER industries обкатывались по образцу, закрепленному на поворотной площадке. Через каждые 500 циклов производилась правка кругов специальными очистными ковриками TABER ABRASER REFACING DISCS. Каждый образец совершал 10000 циклов (оборотов) при вакуумном отсосе продуктов истирания из зоны трения. Использование механизма ликвидации частиц позволяло реализовывать схему трение качения, где износ производился в основном за счет закрепленного абразива. Через каждые 2500 циклов образцы взвешивались с точностью ±10 г на лабораторных аналитических весах марки ВЛА-200г-М и производились замеры толщины покрытия с погрешностью 0,1 мкм с помощью прибора "Dualscope" по специальному шаблону (рис. 3.12).
Толщина покрытия в целом определялась как среднее арифметическое значений в восьми зонах дорожки обката по формуле:
Использование данной схемы испытаний позволило ограничить влияние множества факторов износа, описанных в п. 1.5. Съем материала в этом случае определялся, в основном, физико-механическими параметрами микродуговых покрытий.
По результатам проведенных испытаний строились зависимости толщины покрытия h (мкм), изменения массы образца dm (мг) от количества циклов испытаний (замеры проводились через каждые 2500 циклов - рис. 3.13 (а) и (б)). Под показателем износа I (мг/ цикл 10" ) понимается съем материала по массе, приходящийся на 1 цикл трибологических испытаний (рис. 3.13 (в)). Износ представлял собой суммарный износ покрытия по массе за все 10000 циклов трибологических испытаний.
Защитные свойства покрытий оценивались по ГОСТ 9.308-85 и ОСТ 24489-83, согласно которым критерием коррозионной стойкости покрытия является отсутствие точек коррозии, отслаивания и шелушения. При отсутствии точек коррозии, испытания продолжались и после окончания
К нормированного срока. v Для оценки коррозионной стойкости использовали также камеру «соляного тумана» (рис. 3.14) (NaCl - 50 г/л), где по результатам исследований определялось соотношение S2/S (Si - площадь очага коррозии, мм2; S - общая площадь поверхности образца, мм2). fet
Кроме того, были проведены испытания на коррозионную стойкость капельным методом, заключающемся в нанесении капли раствора соляной кислоты (250г/л) и двухромовокислого калия (30 г/л) в дистиллированной воде на поверхность испытываемого образца. Применение сильных окислителей в смеси, используемой при капельном методе, позволяет проводить ускоренный анализ коррозионных свойств алюминия и его сплавов, подвергнутых МДО. Поэтому время реакции на окислитель в случае экспресс-анализа исчисляется минутами.
Согласно методике покрытия, не изменившие цвета в течение 3 мин (нормативный срок), считаются выдержавшими испытания. Оценку покрытий, как до испытаний, так и после них проводили с использованием микроскопа PZO (Польша) при 100 кратном увеличении. По результатам проведенных исследований строились зависимости времени выдержки покрытий до появления признаков коррозии от марки сплава.
Влияние содержания силиката натрия в растворе на характеристики поверхностных слоев
В диапазоне трибологических испытаний [0, 2500] наблюдается максимальный износ по массе при любой концентрации КОН в растворе, что неплохо соотносится с полученными ранее представлениями о зональности покрытий по глубине [55]. Минимальный суммарный износ по массе зафиксирован на покрытии, сформированном в электролите 1 г/л КОН + 5% Na2Si03 и составляет 11,5 мг; максимальный - 20 мг в электролите 2 г/л КОН + 5% Na2Si03. Таким образом, зависимость износа по массе от содержания КОН в растворе носит нелинейный характер (рТаким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
увеличение содержания щелочи в силикатном электролите снижает износостойкость и шероховатость покрытий, формируемых в импульсном биполярном режиме на всех группах исследованных материалов;
рост концентрации гидроксида калия в рабочем растворе способствует повышению силы тока на аноде, благодаря чему толщина покрытий, синтезируемых в импульсном анодно-катодном режиме повышается на низколегированных (АД1) и сред нелегированных (АМгб) сплавах и снижается на высоколегированных (В95).
Как отмечалось в главе 1, использование импульсной анодно-катодной обработки и асимметричных перемени отоковых режимов электролиза позволяет эффективно регулировать характеристики оксидно-керамических слоев. В данном разделе рассматривается влияние длительности технологического периода, плотности анодного тока и времени оксидирования на параметры покрытий, формируемых в различных средах на широкой гамме алюминиевых сплавов.
Для оценки влияния длительности технологического периода на качество формируемых поверхностных слоев, производили импульсную обработку образцов из сплавов А ДО, АД1, В 95, АМгб и Діб со следующими фиксированными электрическими параметрами: длительность импульса и амплитуда катодной составляющей - 1Д мс и 200 В, анодной - 5,9 мс и 560 В. Рассматривались два режима: Р1 - длительность технологического периода составляла 1,5 секунды и Р2 - 6 секунд. Электролитом служил водный раствор 3 % жидкого стекла. Время обработки составляло 120 минут (рис.4.16).
Результаты проведенных испытаний показали, что в случае импульсной поляризации уменьшение длительности технологического периода приводит к существенному увеличению толщины покрытия для всех исследованных материалов, кроме Діб (рис. 4.16).
Проанализируем полученные зависимости на основе анодных токовых кривых с точки зрения имеющихся представлений о специфики формирования оксидных покрытий.
Характер изменения силы тока на ванне во времени при потенциостатической импульсной анодно-катодной поляризации можно рассматривать как отражение изменений эффективного сопротивления электрохимической цепи: анод - покрытие - электролит - катод, которое в свою очередь является функцией физико-химического состояния системы: электрод - покрытие - электролит. Факт повышения силы тока на аноде с увеличением длительности технологического периода (рис, 4.17) хорошо объясняется с позиций имеющихся теоретических сведений.
Согласно [49], поведение в процессе формирования оксидного слоя, как и вентильный эффект, характерны для систем, в которых существует потенциальный барьер с преимущественно односторонней проводимостью. При подаче на барьер прямого напряжения (катодного) проводимость его определяется электрическим сопротивлением материала оксидного слоя и газового промежутка в порах оксида, а при обратном напряжении (анодном) — сопротивлением области объемного заряда. ис. 4.13).
