Основные научные достижения1. Установлены основные закономерности формирования ПЭО-слоев на алюминии и титане в электролитах с полифосфатными комплексами M(II), M(III) и M(IV), их состав, строение и некоторые свойства. Обоснованы условия получения поверхностных структур, содержащих наряду с оксидом обрабатываемого металла регулируемые количества соединений M(II), M(III) и M(IV): оксидов, фосфатов, шпинелей. |
Характерное изменение элементного состава ПЭО-слоев на алюминии с изменением в электролите мольного отношения n = [полифосфат]/[М] |
 Оксиды марганца |
Таблица. Примеры фазового состава слоев, сформированных в электролитах с полифосфатными комплексами Ni(II), Mg(II) и Zr(IV)
| Обрабатываемый металл | Фазовый состав покрытия после отжига на воздухе при 800оС |
| Ti | NaTi2(PO4)3, Na4(TiO)(PO4)2, Ni0.5(TiO)(PO4), Ni2P2O7, TiO2(а) |
| Nb | Nb2O5, NbO(PO4), Ni2P2O7 |
| Al | Al2O3, NiAl2O4, Ni2P2O7 |
| Zr | ZrO2(к), ZrO2(м), NaMgPO4 |
| Ti | TiO2(a,p), Ti0,8Zr0,2P2O7, ZrP2O7 |
Возможные области примененияНаверхКатализаторы и носители катализаторов (AlPO4, фосфаты РЗЭ, фосфаты ванадия, ZrP2O7 и др.) |
Окрашенные, декоративные слои |
 |
Защитные фосфатные слои, фосфатный грунт (фосфаты цинка, магния, железа и др.) |
Огнеупорные слои (фосфаты Zr, Hf и др.) |
Адсорбенты (фосфаты магния, кальция и др.) |
|
Слои, способные к люминесценции после введения активаторов |
Слои с бактерицидными свойствами (фосфаты цинка, меди, серебра и др.) |
Биосовместимые и биоинертные слои (фосфаты кальция и др.) |
2. Установлены основные закономерности формирования, состав, строение и некоторые свойства ПЭО-слоев на алюминии и титане в электролитах с изо- и гетерополиоксоанионами. Обоснованы подходы получения слоев, содержащих оксиды вольфрама, молибдена, ванадия и др.
|
|
Наверх
3. Установлены основные закономерности формирования ПЭО-слоев на алюминии и титане в электролитах с фторидными комплексами переходных металлов, изучены их состав, строение и некоторые свойства. Обоснованы условия получения на алюминии слоев с оксидами циркония, гафния, титана, ниобия. |
Организация поверхности слоя ZrO2, сформированного методом ПЭО в K2[ZrF6] электролите на алюминии. |
Возможные области применения:светоотражение; защита от агрессивных сред и термовоздействий. Наверх 4. Обосновано применение электролитов, выделяющих осадки, для получения ПЭО-слоев определенного состава. Например, в щелочном электролите, выделяющем частички гидрооксида марганца, получены слои с оксидами Mn2О3 и Mn3O4 на поверхности. Наверх5. Получены данные о механизмах роста ПЭО-слоев (I) действием ансамбля независимых искровых и дуговых разрядов, (II) за счет образования и радиального роста зародышей новой фазы, (III) в результате действия распространяющихся электрических разрядов. |
Рост ПЭО-слоя за счет образования и радиального роста зародышей новой фазы |
Наверх
6. Обоснованы и развиваются подходы формирования методом ПЭО на титане, алюминии и их сплавах оксидных носителей катализаторов или каталитически активных композиций, содержащих наряду с оксидом обрабатываемого металла, например, оксиды марганца, никеля, меди, кобальта, железа, молибдена, европия, церия, циркония, кремния, а также благородные металлы. Совместно с другими подразделениями института, а также сотрудниками Института материаловедения ХНЦ ДВО РАН (г.Хабаровск) ведутся исследования по комбинированию методов плазменно-электролитического оксидирования, импрегнирования, экстракционно-пиролитического для получения катализаторов определенного химического состава и дизайна для применения в гетерогенном катализе.
Оригинальные носители катализаторов и каталитически активные системы (совместно с кафедрой физической химии ДВФУ, лаб. переработки минерального сырья ИХ ДВО РАН и институтом материаловедения ХНЦ ДВО РАН) |
|||
 Предложенная конструкция катализаторов на титановой или алюминиевой основах с нанесенным активным покрытием |
 Окисление СО в СО2 полученными катализаторами MnOx+TiO2/Ti |
||
7. Обоснованы и развиваются подходы применения плазменно-электролитического метода для одностадийного формирования на алюминии, титане и их сплавах покрытий с ферромагнитными свойствами за счет образования в порах покрытий нано- и микрокристаллов восстановленного железа, никеля, кобальта или их смесей.
Оригинальные магнитоактивные покрытия (совместно с ДВФУ) |
|||
 |
 Нетрадиционное формирование покрытий с ферромагнитными свойствами на алюминии и титане. Кристаллы железа в порах покрытий |
||
8. Ведутся исследования строения поверхности формируемых плазменно-электролитических методом на титане и алюминии многокомпонентных покрытий на микро- и наноуровне, выясняются взамосвязи между наличием нанообразований и функциональными свойствами покрытий (каталитическими, магнитными и другое).
Конгломераты нанокристаллитов железа в порах покрытий с ферромагнитными свойствами
Сфероподобные нанообразования на поверхности каталитически активного Ni- Cu-содержащего покрытия на титане, полученного методом ПЭО
Оксидные вискеры на поверхности каталитически активного многокомпонентного оксидного покрытия, полученного комбинированием методов ПЭО и импрегнирования в водных растворах солей Ni(II) и Cu(II).
9. Опубликована монография:
Гордиенко П.С., Руднев В.С. Электрохимическое формирование покрытий на алюминии и его сплавах при потенциалах искрения и пробоя.- Владивосток: Дальнаука, 1999.- 233 с.
Наверх10. Опубликованы обзорные работы:
1. Руднев В.С., Яровая Т.П., Килин К.Н., Малышев И.В. Плазменно-электролитическое оксидирование вентильных металлов в электролитах с соединениями Zr(IV) // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2010. Т.46. №4. 380-386
(Англоязычная версия: Plasma-Electrolytic Oxidation of Valve Metals in Zr(IV)-Containing Electrolytes Author(s): Rudnev V. S.; Yarovaya T. P.; Kilin K. N.; et al. Source: PROTECTION OF METALS AND PHYSICAL CHEMISTRY OF SURFACES Volume: 46 Issue: 4 Pages: 456-462 Published: JUL 2010).
2. Руднев В.С. Многофазные анодные слои и перспективы их применения // Защита металлов. 2008. Т.44. №3. С.283-292.
(Англоязычная версия: Multiphase anodic layers and prospects of their application Author(s): Rudnev V. S. Source: PROTECTION OF METALS Volume: 44 Issue: 3 Pages: 263-272 Published: MAY-JUN 2008).
3. Руднев В.С. Рост анодных оксидных слоев в условиях действия электрических разрядов // Защита металлов, 2007. Т.43. №3. С. 296-302.
(Англоязычная версия: Growth of anodic oxide layers under electric discharge conditions Author(s): Rudnev V. S. Source: PROTECTION OF METALS Volume: 43 Issue: 3 Pages: 275-280 Published: MAY-JUN 2007).
4. Руднев В.С. Плазменно-электролитические технологии обработки изделий из алюминия и его сплавов // Цветные металлы. №11. 2006. С. 70-73.