Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

коррозионной стойкостью, люминесцентными, фотокаталитическими и биоактивными свойствами [ 1 , 2 ]. Для их получения, как правило, используют водные электролиты на основе силикатов, фосфатов и алюминатов [ 1 , 2 ], в результате чего формируют диэлектрические покрытия, обогащенные элементами электролита (Si, P или Al). В то же время для получения фотоактивных покрытий из оксида ниобия и смешанных оксидов ниобия и вольфрама перспективны боратные и вольфраматные электролиты. Известно, что ПЭО-обработка Al и Ti в 0.1 М Na 2 B 4 O 7 приводит к получению покрытий в основном на основе оксидов обрабатываемых металлов [3, 4], тогда как в 0.1 М Na 2 WO 4 происходит внедрение W в состав ПЭО-слоев [5]. Представляет интерес использовать данные электролиты для ПЭО-обработки ниобия. Цель настоящей работы — изучить влияние состава электролита (боратный, вольфраматный) и режима плазменно-электролитической обработки ниобия на состав, морфологию поверхности и оптические свойства формируемых покрытий. Результаты Объектами исследования являлись четыре группы предварительно отожженных образцов размером 2 х 2 х 0.1 см 3 из Nb фольги, подвергнутых ПЭО-обработке при условиях, приведенных в табл. 1. Установка для ПЭО-синтеза представляла собой полипропиленовый стакан с электролитом, в который погружали ниобиевый образец (анод) и катод, выполненный из полой трубки сплава никеля в форме змеевика. Катод одновременно служил холодильником, для чего через него пропускали водопроводную воду. За счет охлаждения и перемешивания температура электролита в ходе ПЭО-обработки не превышала 30 °С. В качестве источника тока использовали управляемый компьютером реверсивный тиристорный агрегат ТЕР4-100/460Н. Образцы с полученными ПЭО-покрытиями промывали водой и сушили на воздухе при температуре 70 °С. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 254-258. Transactions of the tola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 254-258. Таблица 1 Условия ПЭО-синтеза оксидных покрытий на Nb № группы Электролит j, А/см2 t, мин 1 0,1М Na2B4O7 0,1 10 2 0,1М Na2B4O7 0,1 5 3 0,1М Na2WO4 + 0.1M CH 3 COOH 0,1 5 4 0,1М Na2WO4 0,2 5 Морфологию поверхности и элементный состав покрытий исследовали на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) высокого разрешения Hitachi S5500, оснащенном приставкой Thermo Scientific (США) для проведения энергодисперсионного рентгеноспектрального анализа (ЭДСА). Глубина проникновения зондирующего луча ~ 1 мкм. Оптические свойства образцов изучены с помощью спектрофотометра СФ-56 (Россия). На рисунке 1 представлены зависимости напряжения формирования от времени U = f t ) . ПЭО вызывает интенсивную генерацию искровых разрядов, сопровождается интенсивным газовыделением и повышением температуры электролита на 6-14 °С в зависимости от заданных условий. Результаты анализа зависимостей U = f t ) для разных партий образцов приведены в табл. 2. Как следует из полученных данных, выбор электролита определяет значение напряжения искрения Ui , а выбор режима ПЭО-обработки (плотности тока и длительности) оказывает влияние на значение конечного напряжения формирования Uf. 200 180 160 140 120 “ 100 = " 80 60 40 20 0 Рис. 1. Характерные зависимости U =fit) при ПЭО-обработке Nb образца в различных электролитах © Чубиева Е. С., Лукиянчук И. В., Васильева М. С., Будникова Ю. Б., Курявый В. Г., Яковлева Н. М., 2023 255