Спосіб одержання багатофункціонального композиційного покриття

Спосіб одержання багатофункціонального композиційного покриття на адгезійно несприятливих поверхнях матеріалів при поєднанні композиційних шарів, який відрізняється тим, що створюють щонайменше двошарове покриття, адгезійний шар якого формують на основі епоксидного композиту із струмопровідним наповнювачем шляхом нанесення цього покриття на поверхню при додатковому шаржуванні основним наповнювачем та термічній обробці, а зовнішній шар формують шляхом нанесення композиційного електролітичного покриття. (19) (21) u200813742 (22) 28.11.2008 (24) 10.04.2009 (46) 10.04.2009, Бюл.№ 7, 2009 р. (72) САВЧУК ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, UA, КАЛЬБА ЄВГЕН МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ЛУЧКА МИРОН ВАСИЛЬОВИЧ, UA, ЖИГІНАС ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, ТІТ ВОЛОДИМИР АНАТОЛІЙОВИЧ, UA, КІНДРАЧУК МИРОСЛАВ ВАСИЛЬОВИЧ, UA (73) ЛУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 40524 4 ного шару); формування поверхневого шару (нанесення електрохімічним способом композиції; контроль товщини сформованої композиції; контроль якості отриманого покриття. Технологія отримання адгезійного шару реалізується методом пневматичного розпилення або лиття під тиском у відповідності із в'язкістю композиції. Застосування статистичної обробки експериментальних даних дозволило встановити, що найвищі міцнісні та експлуатаційні характеристики притаманні покриттю при даному способі його отримання. Як базовий компонент для полімерної матриці модифікованого епоксидного композиційного покриття вибрано низькомолекулярну епоксиднодіанову смолу марки ЕД-20 (ГОСТ 10687-76), яка характеризується високими фізико-механічними властивостями та адгезійною міцністю до металів і сплавів. Для поліпшення фізико-механічних і технологічних властивостей епоксидну смолу модифікували кремнійорганічними сполуками. Для зшивання епоксидного в'яжучого використовували твердник - поліетиленполіамін (ТУ 6-02-594-73). Досягнуте поліпшення властивостей при даному способі одержання багатофункціональних композиційних покриттів дозволяє збільшити міжремонтний ресурс відповідних технічних об'єктів та розширити межі експлуатації матеріалів. Композиційні покриття з оптимальними властивостями отримуються в повному діапазоні режимів формування, що подані у таблиці. В таблиці наведені також приклади конкретного виконання композицій. Для визначення властивостей одержаних покриттів використовували стандартні методики. Виходячи з порівняльних результатів (прототип - патент України №6883), наведених в таблиці, видно, що реалізація даного способу сприяє підвищенню фізико-механічних та експлуатаційних характеристик композиційних покриттів представленого складу за рахунок покращення їх реологічних властивостей, оптимального структурування системи при поєднанні термічної модифікації на стадії її формування. ру, що твердне за механізмом окиснювальної полімеризації, причому адгезійний шар товщиною 0,1-0,3мм наносять методом газотермічного напилення і полімеризують при температурі 313-333К протягом 20-30 хвилин, після чого наносять поверхневий шар товщиною 1,5-2,0мм з наступним твердненням покриття при температурі 393-398К протягом 2,0-2,1 годин, а введення наповнювача у поверхневий шар здійснюють після обробки епоксидного олігомеру електрогідравлічним розрядом [див. патент України на винахід №6883, C09D163/00, 2005]. Суттєвим недоліком вказаного способу є невисока міцність й зносостійкість покриття. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу одержання багатофункціонального композиційного покриття шляхом поєднання адгезійного та робочого шарів, а також зміни технологічних операцій та їх параметрів. Поставлене завдання вирішується таким чином. Спосіб одержання багатофункціонального композиційного покриття на адгезійно несприятливих поверхнях матеріалів при поєднанні композиційних шарів згідно з корисною моделлю, що заявляється, створюють щонайменше двошарове покриття, адгезійний шар якого формують на основі епоксидного композиту із струмопровідним наповнювачем шляхом нанесення цього покриття на поверхню при додатковому шаржуванні основним наповнювачем та термічній обробці, а зовнішній шар формують шляхом нанесення композиційного електролітичного покриття. Композицію формують за такою технологією (кількісний вміст компонентів у відповідності з функціональним призначенням та режимами експлуатації покриттів): підготовка і дозування компонентів; формування адгезійного шару (введення в епоксидний олігомер твердника і модифікатора; перемішування композиції для досягнення однорідної консистенції; введення наповнювачів з наступним перемішуванням; вакуумування композиції протягом 40-60хв; нанесення композиції на попередньо знежирену поверхню матеріалу основи; контроль товщини сформованої композиції; термічна обробка; контроль якості та товщини отрима Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 7 Параметри Тривалість тверднення адгезійного шару, хв. Температура тверднення адгезійного шару, К Температура термообробки покриття, К Тривалість формування покриття, год Товщина адгезійного шару, мм Товщина поверхневого шару, мм Обробка епоксидного олігомеру електрогідравлічним розрядом Способи формування згідно корисної моделі І II III Контрольні приклади Прототип І II III IV V I II III 20 30 40 10 15 25 35 50 20 25 30 363 383 393 353 363 383 393 403 313 323 333 393 373 353 368 373 388 393 398 398 398 398 3,0 8,0 12,0 2,0 6,0 10,0 12,0 14,0 2,0 0,1 1,5 2,0 0,2 1,8 2,0 0,3 2,0 + + + 5 40524 6 Продовження таблиці 1 2 3 Ударна міцність, кДж Руйнівне напруження при згинанні, МПа Відносна зносостійкість* 12,6 105,8 85,8 Характеристики покриттів 14,4 14,1 10,8 12,5 109,4 89,6 13,4 11,7 10,9 102, 107,2 103,9 104,7 106,0 105,0 7 87,2 84,8 87,5 88,7 87,0 85,1 6,2 6,9 6,8 84,3 66,4 85,1 68,2 86,6 69,7 *3носостійкість відносно сталі Ст. 3 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601