CC BY
1
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 2
УДК 543
УТИЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ПОСЛЕ ПРОЦЕССА МДО
Т. М. Гусейнов, Ю. Н. Коркин Научный руководитель - М. В. Чижевская.
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: chizhevskay_mv@mail.ru
Рассмотрены возможные способы утилизации электролитов, используемых в процессах микродугового оксидирования титановых и алюминиевых сплавов.
Ключевые слова: МДО, микродуговое оксидирование, электролиты, нейтрализация. ABOUT DISPOSAL OF MAO-ELECTROLYTES
T. M. Guseinov, Yu. N. Korkin.
Scientific supervisor - M. V. Chizhevskaya
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: chizhevskay_mv@mail.ru
Possible ways of utilization of electrolytes are considered. The maximum permissible concentration of substances has been determined.
Keywords: MPC, MDO, neutralization.
Одним из способов защиты сплавов является метод микродугового оксидирования (МДО), позволяющий получать многофункциональные керамикоподобные покрытия с уникальными свойствами. Микродуговое оксидирование - это электрохимический процесс модификации поверхности вентильных (это металлы, на которых оксидные пленки, сформированные электрохимическим путем, обладают униполярной или ассиметричной проводимостью в системе металлов и их сплавов в электролитной плазме с целью получения оксидных слоев).
Процесс этот берет свое начало от анодирования, однако проводится при большем напряжении, за счет чего происходят микродуговые разряды в точках пробоя барьерного слоя на поверхности резко повышаются температура и давление, часть металла переходит в раствор, где присутствует в виде ионов. Другая часть расплавленного металла взаимодействует с компонентами электролита и формирует МДО-покрытие. Благодаря этому покрытие формируется не только на поверхности, но и вовнутрь изделия [1-4].
Так как при МДО в качестве электролитов используются растворы различных химические веществ, которые в процессе электролитических реакций претерпевают изменения, то в результате протекающих электрохимических процессов, они потенциально опасны для окружающей среды.
Эти вещества могут составлять группу загрязняющих почву веществ, активно переходящих в сопредельные среды: растения, атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды. Подвижность химических элементов в почвах характеризуется их способностью переходить из твердых фаз почвы в почвенные растворы и вытяжки. Показателем подвижности загрязняющих веществ могут служить их количество (активность)
Секция «Техносферная безопасность»
в почвенных растворах или близких к ним по составу вытяжках из почв (водных солевых с низкой концентрацией электролита).
Перед нами была поставлена задача определить способы утилизации отработанных электролитов без ущерба для экологической безопасности.
В СКБ СибГУ им. Решетнева для процессов МДО титановых и алюминиевых сплавов используют силикатно-щелочной (KOH + №^Ю3) и гидрофосфатный электролиты (Na2HPO4) (табл. 1).
Таблица 1.
ПДК веществ_
В воде (мл/л) В почве (мг/кг)
Калий 50 560
Силикат натрия 30 0,3
Гидрофосфат натрия 0,1 -
В качестве основного способа утилизации электролитов применяется нейтрализация, но только в тех случаях, если объем отходов небольшой. Важно, чтобы отработанный электролит не содержал органических примесей.
Электролиты, содержащие гидроксид калия (КОН) и гидрофосфат натрия (Na2HPO4), имеют щелочную среду. Они нейтрализуются раствором соляной кислоты (HCl). При наличии в растворе силиката натрия (Na2SiO3) также добавляют избыток раствора кислоты, для перевода нерастворимой кремниевой кислоты в нерастворимый осадок:
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + ^SiOs!
Наши исследования показали необходимость разработки алгоритма утилизации электролитов, применяемых для процессов микродугового оксидирования, учитывая малые объемы, характерные для СКБ.
Библиографические ссылки
1. Suminov, I.V. Mikrodugovoe oksidirovanie: teoriya, tekhnologiya, oborudovanie. Moskow, Ekomet, 2005.368 р.
2. Gordienko P. S., Gnedenkov S. V. Mikrodugovoe oksidirovanie titana i ego splavov. Vladivostok, Dal'nauka Publ., 1997, 185 p.
3. Chemical Processes in PEO Coatings Formation and Destruction on Titanium Alloy VT-1/ Chizhevskaya M.V., Mironova V.A., Girn A.V., Khodenkova E.V.// Key Engineering Materials ISSN: 1662-9795, Vol. 887, pp 332-338/
4. Corrosion chemical mechanism in aggressive liquid of MAO coatings based on OT-4 titanium alloys/ V A Mironova, M V Chizhevskaya, A V Girn and others // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 919 (2020) 022058 doi:10.1088/1757-899X/919/2/022058
© Гусейнов Т. M., Коркин Ю. Н., 2021
