Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-05-21

Development of innovative nanocomposite coatings for magnesium castings protection

Article Category

Article available in the following languages:

Nowa formuła powłok magnezowych

Magnez w coraz większym stopniu jest używany do wyrobu mocnych, a zarazem lekkich elementów, które sprawiają, że samochody, samoloty i statki kosmiczne są bardziej przyjazne dla środowiska. Dlatego naukowcy stale prowadzą badania nad innowacyjnymi powłokami do ochrony stopów magnezowych przed charakterystycznym dla tego materiału zużyciem korozyjnym i ściernym.

Technologie przemysłowe icon Technologie przemysłowe

Magnez ma ogromny potencjał jako metal przemysłowy, gdyż jest to łatwy w obróbce materiał o niskiej masie właściwiej i wysokiej wytrzymałości. Z tych względów jest używany w przemyśle samochodowym, lotniczym i kosmicznym, gdzie liczy się szybkość i wytrzymałość. Jedna z wad magnezu polega na tym, że jest stosunkowo reaktywny i dlatego podatny na korozję. Jego główny konkurent w przemyśle, aluminium, charakteryzuje się niższą reaktywnością. W rezultacie producenci i badacze podjęli się opracowania powłok chroniących stopy magnezowe przed zniszczeniem przez korozję. Finansowany przez Komisję Europejską projekt NANOMAG miał na celu opracowanie nowych odpornych na korozję i ścieranie powłok do ochrony części magnezowych. Tradycyjne metody są opłacalne, ale powodują zanieczyszczenie środowiska m.in. chromianami. Wśród celów projektu znalazło się więc także wytwarzanie warstw ochronnych, które byłyby i opłacalne, i ekologiczne. Uczestnicy projektu z ośrodka badawczego firmy EADS Deutschland GmbH w Niemczech prowadzili prace nad szeregiem powłok do różnych stopów. Stopy odlewowe, w szczególności stop magnezowy AZ 31, pokryto za pomocą metody niskociśnieniowego wspomaganego plazmowo chemicznego osadzania powłok z fazy gazowej (ang. Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition, PE-CVD). Powłoki miały właściwości ceramiczne i zostały wykonane na bazie różnorodnych składników, na przykład krzemionki, czyli SiO2. Takie powłoki okazały się szczególnie przydatne w wypadku powierzchni o małej szorstkości, np. poddanych obróbce skrawaniem i wypolerowanych. Skuteczność powłoki była zależna od rodzaju stopu i ukształtowania powierzchni. Wypróbowano też inne techniki: nanoszenie powłok w wyładowaniu plazmowym w ciekłym elektrolicie, wspomagane plazmowo fizyczne osadzanie z fazy gazowej (ang. Plasma Assisted Physical Vapour Deposition, PAPVD) oraz natryskiwanie cieplne. Natryskiwanie cieplne jest procesem technologicznym, który umożliwia rozwiązanie trudnych problemów inżynierskich i materiałowych związanych z podłożem. W technice natryskiwania cieplnego powłoka powstaje w toku procesu, w którym stopione lub na wpół stopione cząstki osadzają się w wyniku uderzenia w podłoże. Jeśli uda się zaradzić wadom magnezu, producenci chętniej będą go stosować w procesach, w których wymagany jest lekki metal. Magnez ma wiele właściwości przyjaznych dla środowiska naturalnego. Na przykład recykling magnezu wymaga zużycia mniejszej ilości energii. Szersze stosowanie części magnezowych w przemyśle samochodowym, lotniczym i kosmonautycznym przypuszczalnie przyczyni się także do niższego zużycia paliw, a w konsekwencji do niższej emisji CO2.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania