Электрохимические закономерности паротермического оксидирования и формирование коррозионностойких оксидно-полимерных покрытий на железе и его сплавах

, (46)

где г - FeO - метастабильный оксид железа (II) с ГЦК - решеткой и параметром а = 4,33Е. Известно, что в изотермических условиях при 480-500 С полная конверсия FeO в Fe₃O₄ и Fe происходит за время 5 часов. Однако в реальных процессах паровое охлаждение ведут при линейном снижении температуры печи ПТО со скоростью V.

Теоретическое рассмотрение такого варианта неизотермического ПО было проведено на основе модели регулярного температурного режима топохимического процесса и известного уравнения Ерофеева-Аврами:

, (47)

где 0? б ?1 - степень топохимического превращения, протекающего с аррениусовской предэкспонентой B_p и энергией активации А_р; n - форм-фактор; R=8,314 Дж/(моль·К); ч-коэффициент температуропроводности металла; 1 и R₀- толщина и радиус круглого образца; t_ox - температура ПТО, отсчитанная от T₀=298 К. Энергия активации содержит энтальпийную часть ?Н и небольшую активационную составляющую W_p:

, (48)

где ?С_р- изменение удельной теплоемкости (при постоянном давлении) на первой стадии вюстит-магнетитного превращения, которая при V= 1-3 К/мин является высокоэнтальпийной безбарьерной реакцией образования метастабильного оксида г - FeO. Вторая стадия

4г - FeO > Fe₃O₄ + Fe

с W_p = 7,2 кДж/моль и средним значением В_р = 5,8·10^-5 с^-1, n = 0,99 характеризуется выделением в вюститной матрице магнетита и железа мелких зерен, размеры которых меньше разделяющих их расстояний.

Остаточный вюстит, концентрация которого при V = 3-5 К/мин - не превышает 60-80 %, снижает уровень микронапряжений и пористость, а также повышает адгезию и коррозионную устойчивость получаемого оксидного покрытия.

Предложенное топокинетичесское уравнение хорошо описывает зависимость степени превращения вюстит-магнетит от времени и температуры регулярного режима остывания. При малых временах и скоростях охлаждения процесс контролируется высокоэнтальпийной экзотермической самопроизвольной реакцией образования метастабильного г - FeO, а при больших временах и скоростях охлаждения - реакцией диспропорционирования г - FeO с образованием Fe₃O₄ и Fe.

Глава 3. Теоретико-экспериментальные основы формирования композиционных оксидно-полимерных покрытий.

Установленные в ходе исследования повышенная, по сравнению с магнетитными, пористость вюститсодержащих оксидных пленок и протекание в них топохимических реакций диспропорционирования приводят к снижению коррозионной стойкости покрытия.

Эффективным решением задачи повышения коррозионной стойкости покрытий является разработка технологии нанесения на паротермическое оксидное покрытие полимерной пленки методом электростатического напыления и последующей термомонолитизации.

В главе 3 представлены результаты теоретико-экспериментального исследования процесса распределения порошка полимера на поверхности оксидного покрытия с помощью электростатического поля и последующей термомонолитизации порошка. Предложена математическая модель распределения напыляемых частиц в струе и на опыляемой поверхности, согласно которому двумерное осесимметричное течение воздушной струи, вытекающей из порошкового пистолета-распылителя, может быть описано в приближении пограничного слоя системой уравнений неразрывности и движения:

, (49)

где r и z - координаты осесимметричной цилиндрической системы координат сцентром в срезе сопла пистолета; с и з - плотность и динамическая вязкость воздушной струи; u и х - компоненты вектора скорости воздушной струи .

, (50)

При безвихревом (rot= 0) и невязком (з = 0) струйном течении для потенциала скорости справедливо уравнение Лапласа:

, (51)

где ?ц/?r - производная по нормали к границе Г; Г ₁ - граница выхода струи из пистолета - распылителя; Г ₂ - непроницаемая граница; Г ₃ - скрытая граница; V₀ - средняя скорость течения на выходе струи; б - коэффициент, численное значение которого обратно пропорционально расстоянию, на котором ц = ц₀.

В силу того, что вязкость играет существенную роль лишь в тонком пристенном слое на поверхности твердого тела (слое Прандтля) и в аэродинамическом следе за обтекаемым телом, потенциальная модель достаточно адекватна.

Решение уравнения Лапласа (51) в рамках потенциальной модели позволяет определить распределение частиц порошка в струе, на основе дифференциального уравнения конвективной диффузии:

(52)

при граничных условиях:

С|_{Г 1}=С_о; dC/dn|_{Г 2} =0; dC/dn|_{Г 3}=вС|_Г;

где C = C (r,z) - концентрация частиц порошка в струе; ?С/?n - производная по нормали к границам Г ₁ - Г ₃; D - коэффициент диффузии частиц порошка в струе; в - коэффициент, значение которого обратно пропорционально расстоянию от границы, где С = 0; С ₀ - концентрация частиц порошка на срезе сопла распылителя, определяемая давлением воздуха и условиями образования псевдоожиженного слоя в питателе. При расчетах С (r,z) коэффициент диффузии можно считать постоянным.

Начальная скорость воздушной струи Vo равна на срезе сопла распылителя, согласно закону Бернулли:

, (53)

где Р - давление воздушной струи, развиваемое компрессором; Р ₀ = 0,101 МПа - атмосферное давление.

Согласно проведенным расчетам, на дистанциях напыления L = 250-350 мм поверхностная концентрация частиц полимерного порошка при отсутствии рассекателя струи варьируется в пределах С_S = 1-8 % с диаметром пятна напыления до 180 мм и существенно зависит от геометрии опыляемой поверхности.

Экспериментально было установлено, что порошковые полимерные краски Пигма П-201, П-ХВ-716 и П-ВЛ-212 при избыточном компрессорном давлении 0,2 МПа, напряжении 60 кВ и дистанции напыления 250 мм образуют покрытия толщиной 500-600 мкм за время 40 с при коэффициентах осаждения 60-80 %.

Из рисунков 16 и 17 видно, что максимальная толщина покрытий достигается при напряжении 60 кВ за время наполнения 60 с и позволяет обеспечивать достаточно высокий коэффициент осаждения (60-80 %) и равномерное распределение порошка по поверхности оксидного покрытия. Это согласуется с результатами расчетов.

Минимальный заряд Q_min, удерживающий наэлектризованную полимерную частицу радиусом r₄ на опыляемой поверхности, равен:

, (54)

где ₄ = 0,4-0,6 г/см ³ - плотность частиц полимерной краски; q = 9,81 м/с ²; k_е = 9 10⁹ Нм ²/Кл ² и минимальный удельный заряд

q_min=Q_min/с₄hS,

где S - площадь рабочей поверхности образца.

Рисунок 16. Зависимости толщины h электростатически напыленных порошковых покрытий от времени напыления, полученные при избыточном давлении Р - Р ₀ = 0,2 МПа, напряжении U = 60 кВ и дистанции напыления L = 250 мм с использованием полимерных порошковых красок: Пигма П - 201, П - ХВ - 716 и П - ВЛ - 212

Рисунок 17. Зависимости толщины электростатически напыленных порошковых покрытий от электрического напряжения напыления, полученные при избыточном давлении Р - Р ₀ = 0,2 МПа, времени = 40 с и дистанции напыления L = 250 мм

Зависимость коэффициента осаждения порошковых покрытий от напряжения электростатического поля приведена на рисунке 18.

Первоначальный удельный заряд электростатически напыленного порошкового покрытия уменьшается при стоке на заземленную металлическую поверхность по экспоненциальному закону:

. (55)

Рисунок 18. Зависимость коэффициента осаждения от напряжения электростатического поля при избыточном давлении Р - Р ₀ = 0,2 МПа, времени ф = 40 с и дистанции напыления L = 250 мм

При q = q_min максимальное время межоперационного хранения порошкового покрытия:

ф_max= - ф₀ ln(q_min/q_уд).

При q_уд = (0,6-1,1) · 10^-3 Кл/кг, q_min = (1,86-2,25) · 10^-10 Кл/кг и ф₀ = 3,2 часа последняя формула дает ф_max= 47-49 часов, т.е. 2 суток. Такого времени более чем достаточно для межоперационного перемещения и перемонтажа окрашиваемых изделий. Параметры термомонолитизации электростатически напыленных порошковых покрытий приведены в таблице 8.

Таблица 8. Параметры термомонолитизации электростатически напыленных порошковых красок

Параметры	фм (250єС),мин	t, єС	(?V/V)м, %	ф?м, мин	Ам, кДж/моль
Пигма П-201	2,50	240	60	2,63 · 10-8	74,8
П-ХВ-716	1,33	235	50	1,73 · 10-8	72,7
П-ВЛ-212	2,00	210	70	2,55 · 10-9	81,3

Расчет параметров термомонолитизации (таблица 8) электростатически напыленных на оксидное покрытие порошков красок: времени ф_м процесса, температуры плавления порошка t_m, относительной величины усадки (ДV/V)_M формирующейся полимерной пленки и энергии активации А_м процесса термомонолитизации - показал, что наибольшая энергия активации А_м характерна для термомонолитизации порошковой краски П-ВЛ-212. Это связано с меньшей текучестью, большей вязкостью расплава вследствие наиболее высокого содержания полимера- пленкообразователя (84-89 мас. % поливинилбутираля) и низкого содержания пластификатора. К тому же П-ВЛ-212 обладает наименьшей температурой плавления 210єС и наибольшей усадкой (ДV/V)_м = 70 %.

Исследование адгезии полимерных пленок к оксидному покрытию также показало, что покрытие из Пигма-П-201 наиболее прочно удерживается поверхностью.

Анализ зависимости коэффициента осаждения КО от напряжения электростатического поля показывает, что максимум достигается при U=60…70 кВ, а далее снижается. Это может быть связано с тем, что при заданных условиях происходит увеличение сил отталкивания между частицами, севшими на поверхность, и частицами в струе напыления. Следует учитывать и различие в химической структуре полимерных молекул. Как видно из рисунков 16-18, покрытие из краски Пигма-П-201, имеет наибольшую толщину и КО. Это подтверждается и результатами измерения токового показателя коррозии i_c и коэффициента ингибирования в коррозионной среде.

Краска Пигма П - 201 обладает наибольшими значениями времени и температуры термомонолитизации вследствие довольно высокой окристаллизованности входящего в ее состав полимера полиамида (степень кристалличности 40-85 %). С другой стороны, кристаллизация полиамида после охлаждения может значительно улучшить функциональные характеристики покрытия по сравнению с аморфными пленками из П - ХВ - 716 и П - ВЛ - 212.

Глава 4. Определение свойств оксидных и оксидно-полимерных покрытий. С помощью компьютерной микрофотографической статистики были исследованы структурные характеристики оксидных покрытий на сплавах железа, полученных способом ПТО. Установлено, что кинетические кривые сглаживания шероховатости поверхности (рисунок 19) на начальных стадиях формирования магнетитных пленок при температурах 300-450 ^оС проходят через минимум, который связан с образованием Fe₃O₄ на межлуночных "гребешках" и увеличением Ra, R_max и И при S_m =const.

Температурные кривые адгезии у_адг и микротвердости HV оксидных покрытий на Ст.3, напротив, характеризуются появлением максимума (рисунок 20) в области 600-650єС. Уменьшение у_адг и HV в области низких температур обусловлено повышением пористости магнетитных пленок, а уменьшение адгезии и микротвердости при 700єС определяется высоким уровнем микронапряжений Пиллинга-Бедуорса и микрорастрескиванием вюститного покрытия.

Рисунок 19. Зависимость коэффициента сглаживания Кс шероховатости поверхности от времени ф опескоструивания при различных температурах оксидирования Ст 3 в паровоздушной среде. Пунктирная линия отвечает исходному состоянию опескоструенной поверхности, 1 - 700^оС, 2 - 650 ^оС, 3 - 600 ^оС, 4 - 550 ^оС, 5 - 500 ^оС, 6 - 450 ^оС, 7 - 400 ^оС, 8 - 350 ^оС, 9 - 300 ^оС

При температуре ПТО 300єС исходная относительная шероховатость поверхности Ст.3 восстанавливается лишь после 60 мин, при 350єС - после 40 мин, при 400єС - после 30 мин, при 450єС - после 20 мин оксидирования, а при температурах свыше 550єС этот эффект практически полностью исчезает.

Рисунок 20. Зависимость адгезии ?_адг и микротвердости HV оксидных пленок на Ст 3 от температуры ПТО, при времени обработки ф = 60 мин

Глава 5. Оптимизация технологии нанесения оксидно-полимерных покрытий. Обобщение комплекса проведенных исследований позволило провести многопараметрическую оптимизацию разработанного процесса формирования коррозионностойкого композиционного оксидно-полимерного покрытия и сформулировать основные принципы технологической реализации процесса с помощью компромиссного индекса оптимизации (КИО):

, (56)

где (X₁,…,X_m) - вектор-строка m входных параметров и K_i, i=1,…,n - значения n безразмерных выходных параметров технологического процесса.

Задача многопараметрической оптимизации сводится к поиску максимума КИО как функции входных параметров:

, (57)

где звездочками отмечены оптимальные значения параметров. При всех K_i = 1 (i= 1,…,n) имеет место стандартное значение КИО_ст= 1/n.

Полученные для разработанного технологического процесса результаты представлены в таблице 9, из которой следует, что наиболее хорошую технологическую проработку процесс ПТО Ст.3 имеет в случае вюститного адгезионного противокоррозионного подслоя при КИО^* = 3,86 " КИО_ст=0,2.

В остальных процессах КИО^* сопоставимы с величинами КИО_ст и их технологическую проработку можно считать удовлетворительной. Процесс паротермического охлаждения не оптимизировался, поскольку отсутствуют надежные данные по влиянию остаточного вюстита на параметры получаемых композиционных оксидно-полимерных покрытий на Ст.3.

Таблица 9. Схема технологического процесса формирования композиционного оксидно-полимерного покрытия на Ст 3

Понятие КИО является универсальным и может использоваться не только для оценки эффективности каждой из последовательности стадий в технологическом процессе формирования композиционных оксидно-полимерных покрытий на стали при ПТО, но и при оптимизации параметров последовательности стадий любого другого технологического процесса.

Оптимизированный на основе анализа КИО маршрут технологического процесса паротермического оксидирования с последующим электростатическим напылением порошка полимерной краски и её термомонолитизацией в случае ПТО Ст 3 включает последовательность этапов согласно таблице 9.

Для оптимизации всей цепи технологических процессов целесообразно искать максимум суммарного КИО по схеме:

, (58)

где N - число последовательных оптимизируемых технологических процессов.

Суммарный стандартный компромиссный индекс оптимизации технологического процесса нанесения композиционного оксидно-полимерного покрытия на Ст 3 определяется в виде соотношения:

. (59)

Знание этой величины позволяет оценить относительную технологическую эффективность (ОТЭ) из соотношения:

. (60)

Значения КИО * и КИО^ст для каждой технологической стадии процесса приведены в таблице 9. Соответственно суммарные значения и для всего технологического процесса нанесения композиционного оксидно-полимерного покрытия на Ст 3 путем термической обработки в паровоздушной среде, позволившей совместить стадии обезжиривания и оксидирования, определяющих коррозионно-электрохимический механизм формирования оксидных покрытий, и повысить их коррозионную стойкость путем электростатического напыления и термомонолитизации полимера Пигма П-201, составляют:

, и .

Сопоставление этих характеристик при использовании красок Пигма-П-201, П-ВЛ-212, ПХВ-716 показало (таблица 10), что лучшие характеристики покрытия достигаются в случае использования краски Пигма-П-201.

Таблица 10. Результаты сопоставительного анализа компромиссного индекса оптимизации (КИО) технологического процесса формирования композиционных оксидно-полимерных покрытий на Ст 3

Краска	Пигма П-201	П-ВЛ-212	ПХВ-716
КИО* для пескоструйной обработки по п. 1 схемы (таблица 9)	0,53	0,53	0,53
КИО* для паротермического обезжиривания по п. 2 схемы (таблица 9)	0,50	0,50	0,50
КИО* для паротермического оксидирования по п. 3 схемы (таблица 9)	3,86	3,86	3,86
КИО* для напыления порошков по п. 5 схемы (таблица 9)	0,56	0,54	0,52
КИО* для термомонолитизации порошковых покрытий по п. 6 схемы (таблица 9)	1,80	1,40	1,13
КИОст?	2,25	2,25	2,25
КИО*?	7,25	6,83	6,54
ОТЭ, %	322	304	290
Кинг	22	10	14

Таким образом, наилучшими перспективами обладает технология нанесения композиционного оксидно-полимерного покрытия с вюститно-магнетитным подслоем, обеспечивающим наиболее высокие адгезионные и противокоррозионные свойства при финишном покрытии его термомонолитизированной краской Пигма П-201. Полученные покрытия представлены на рисунке 21.

1 2 3

Рисунок 21. Образцы покрытий на Ст 3, полученных оксидированием: 1- при температуре 550 °С 2 ч (оксид-магнетит); 2- то же с полимерным покрытием краской П-ВЛ-212; 3- (оксид-вюстит) с полимерным покрытием краской Пигма П-201

Глава 6. Технические предложения по созданию специального оборудования для реализации разработанного технологического процесса формирования оксидных и оксидно-полимерных покрытий на изделиях из стали. Разработанная методология технологического процесса получения композиционных оксидно-полимерных покрытий на сплавах железа на основе обобщения установленных научных положений и технических решений по созданию специального оборудования для практической реализации ПТО технологии поверхностной обработки деталей при термическом воздействии паровоздушной смесью путем формирования оксидных и оксидно-полимерных покрытий была использована для разработки и внедрения в производство конструкции парогенератора ПГ-10 (10 м ³/ч) (рисунок 22) печи паротермической обработки (до 900єС) (рисунок 23) установки для электростатического напыления диэлектрических порошков (до 2,5 м ²/мин), (рисунок 24), электропечи для термомонолитизации полимерных порошковых покрытий (до 250єС) (рисунок 25), разработаны соответствующие оптимизированные технологические маршруты. Успешно прошла испытания и рекомендована к расширенному использованию полимерная порошковая краска Пигма П-201. Покрытия из нее дают наибольшую коррозионную стойкость при К_инг = 22 и повышение относительной эффективности технологии на 322 % по отношению к стандартному суммарному КИО (таблица 10).

Ниже приведена технологическая планировка производственного мини-участка для нанесения композиционного оксидно-полимерного покрытия по кольцевой схеме с основной производственной площадью 60 м ² и вспомогательной площадью 20 м ² (рисунок 26). Расчетная производительность мини-участка составляет 100 м ²/ч при стоимости комплекта оборудования 1,332 млн. руб. и сроке окупаемости 6 месяцев. Разработанная технология обеспечивает экологическую чистоту производства на мини-участке.

Рис. 22. Парогенератор электродный

Рис. 23. Печь паротермической обработки



Рис. 24. Камера нанесения полимерных

Рис. 25. Печь полимеризации порошковых материалов

Рисунок 26. Вариант схемы участка нанесения полимерных покрытий

Научная новизна и техническая ценность разработок подтверждена сертификатами соответствия ГОССТАНДАРТ, ТУ 3625-001-72545099-2007 и двумя патентами № 2453637 и № 2456370. Результаты работы внедрены на 50 предприятиях России в г. Саратове, Энгельсе, Москве, Пензе, Воронеже, Волгограде и других со сроком окупаемости 6 мес. и годовым экономическим эффектом 25 млн. рублей.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что оксидирование стали при термической обработке паровоздушной смесью протекает по коррозионно-электрохимическому механизму на предельном токе восстановления кислорода и лимитируется диффузией ионов кислорода в растущем слое оксидного покрытия. Определение массовых и токовых показателей коррозии на основе измерений поляризационного сопротивления коррозии, снятие поляризационных кривых в потенциостатическом и в потенциодинамическом режимах, а также импульсных катодно-анодных гальваностатических поляризационных кривых в стандартных и модельных коррозионных средах показало, что магнетитные пленки вследствие более высокой пористости обеспечивают менее надежную противокоррозионную защиту по сравнению с вюститными покрытиями.

2. Теоретически и экспериментально доказано, что условия паротермического оксидирования влияют на структурные характеристики, адгезию и коррозионную стойкость ПТО покрытий. С помощью профилометрии и компьютерной микрофотографической статистики обнаружено, что на начальных стадиях при временах долей секунды и температурах до 550єС формирование магнетита идет преимущественно на межлуночных "гребешках", а при длительной обработке (20 мин и более) перемещается на дно "лунок" локального разрушения поверхности и происходит ее сглаживание по параболическому кинетическому закону. При температуре 650єС и времени 60 мин пористость оксидной пленки исчезающе мала, адгезия составляет 7,5 МПа и микротвердость по Виккерсу 24 ГПа.

3. Теоретически и экспериментально доказано, что на начальном этапе процесса имеет место совмещение процессов обезжиривания и образования магнетитного покрытия.

4. Коррозионно-электрохимический механизм образования магнетитных и вюститных пленок на начальных стадиях логарифмического роста при термической обработке паровоздушной смесью в интервале температур от 400 до 700 ^оС хорошо согласуется с теорией высокотемпературной коррозии полупроводников с кислородной деполяризацией. Определены температурные константы логарифмического роста, обусловленного электросорбцией кислорода, свободная энергия Гиббса электросорбции кислорода при температурах образования магнетитных и вюститных пленок.

5. Теоретически и экспериментально обосновано, что паротермическое обезжиривание поверхности стали протекает по стефановскому испарительному механизму. Предложена кинетическая модель роста относительной степени очистки пропорционально времени обработки и уменьшения с ростом температуры в соответствии с законом Аррениуса. Определены теплота и энергия когезии жировых пленок из пальмитиновой кислоты.

6. Теоретически и экспериментально обоснован адсорбционно-электрохимический механизм параболического роста магнетитных и вюститных покрытий в толщину в соответствии с теорией высокотемпературной коррозии полупроводников с кислородной деполяризацией. Найдены аррениусовские температурные зависимости констант параболического роста магнетитных и вюститных плёнок и реальные энергии активации диффузии ионов кислорода в них. Установлено, что перенос ионов кислорода в растущем слое происходит в соответствии с теорией Кабрера-Мотта.

7. Установлено, что на стадии охлаждения в паротермической среде происходит твердофазное превращение вюстит-магнетит 4Fe > 4гFeO > Fe₃O₄+ Fe. Степень превращения зависит от времени и температуры в соответствии с топокинетическим механизмом. Выяснено, что при малых временах и скоростях охлаждения процесс рекомбинации вюстита контролируется высокоэнтальпийной реакцией образования метастабильного г-FeO, а при больших временах и скоростях охлаждения - г-FeO диспропорционирует с образованием Fe₃O₄ и б-Fe.

8. С целью повышения коррозионной стойкости ПТО покрытий предложена и обоснована расчетами в соответствии с разработанной математической моделью стадия электростатического напыления полимерного покрытия с последующей его термомонолитизацией.

9. Установлено, что наибольший рост толщины электростатически напыляемых порошков полимерных красок типа Пигма-П-201, ПХВ-716, П-ВЛ-212 происходит за время до 40 с, когда удельный заряд имеет четко выраженные максимумы при U=60 кВ, L=250 мм и Р- Р ₀=0,2 МПа. Методом микроскопической катетометрии определено, что кинетика термоформирования электростатических покрытий из красок (Пигма П - 201, П-ХВ-716 и П-ВЛ-212) подчиняется линейному закону вплоть до времен стабилизации порядка 2-3 мин при температуре 250⁰С, отвечающих окончанию процесса термического пленкообразования. На стадии завершения кинетика термомонолитизации подчиняется закону Аррениуса и характеризуется энергией активации 72,7-81,3 кДж/моль, что соответствует вязкому течению расплава полимера по уравнению Френкеля.

10. Впервые проведена многопараметрическая оптимизация всех стадий разработанного технологического процесса пескоструйной обработки, паротермического обезжиривания, паротермического оксидирования поверхности сплавов железа, а также электростатического напыления и термомонолитизации полимерных порошковых красок Пигма П-201, П-ХВ-716 и П-ВЛ-212 с выяснением оптимальных значений входных и выходных параметров. Разработана универсальная система определения компромиссного индекса оптимизации (КИО) и рассчитана относительная технологическая эффективность (ОТЭ).

11. Понятие КИО является универсальным и может использоваться не только для оценки эффективности каждой из последовательности стадий в технологическом процессе формирования композиционных оксидно-полимерных покрытий на стали при ПТО, но и при оптимизации параметров последовательности стадий любого другого технологического процесса и оценки его относительной технологической активности.

12. Результаты исследований и технических решений защищены сертификатом соответствия на "Комплекс оборудования технологического электроокрасочного" ТУ 3625-001-72545099-2007 и двумя патентами № 2453637 и № 2456370 и внедрены на 50 предприятиях России со сроком окупаемости 6 мес и годовым экономическим эффектом 25 млн. рублей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ АВТОРА

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Барабанов С.Н. Паротермическое обезжиривание поверхностей железа и стали / С.Н. Барабанов, А.А. Есин, Ю.В. Серянов // Технология металлов. - 2007. - №5. - С. 22-26.

2. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика паротермического оксидирования железа и стали при температурах образования магнетита / С.Н. Барабанов, А.А. Есин, Ю.В. Серянов// Технология металлов. - 2007. - №2. - С. 16-20.

3. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика паротермического оксидирования железа и стали при температурах образования вюстита/ С.Н. Барабанов, А.А. Есин, Ю.В. Серянов // Технология металлов. - 2007. - №3. - С. 13-19.

4. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика развитых стадий роста магнетитных пленок при паротермическом оксидировании железа и его сплавов/С.Н. Барабанов//Известия высших учебных заведений. -2006. -Т.49. Вып. 1, Ивановский Гос. Хим. -Тех. Университет, Иваново, 2006, - С. 114-118.

5. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика распада вюстита при охлаждении железа после его паротермического оксидирования/С.Н. Барабанов//Вестник Саратовского государственного технического университета. -2010. -№3(48). -С. 65-68.

6. Барабанов С.Н. Влияние режима паротермического оксидирования на коррозионную стойкость стали / С.Н. Барабанов, С.С. Попова, Ю.Л. Самчук // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2013. - №2(71). Вып.2. - С. 220-224.

7. Барабанов С.Н. Экологически чистая технология получения композиционных оксид-полимерных антикоррозионных, износоустойчивых декоративных покрытий на основе термопластичных порошков П-ХВ-716 и П-ВЛ-212//Известия высших учебных заведений. -2006-Т.49. - Вып.1, Ивановский Гос. Хим. -Тех. Университет, Иваново, 2006, -С. 112-114.

8. Барабанов С.Н. Оптимизация технологии получения композиционного оксид-полимерного покрытия на основе порошка "Пигма П-201" / С.Н. Барабанов, А.А. Есин, Ю.В. Серянов // Вестник Саратовского государственного технического университета. -2006. - №3(14). Вып.1. - С. 101-103.

9. Барабанов С.Н. Влияние технологических режимов плазменного напыления на микрорельеф поверхности титановых покрытий/С.Н. Барабанов, Н.В. Протасова, Н.В. Бекренев, В.А. Папшев//Технология металлов. - 2008. -№7. -С. 48-50.

10. Барабанов С.Н. Подготовка порошков под электроплазменное напыление ультразвуковым диспергированием/ С.Н. Барабанов, Н.В. Протасова, В.Н. Лясников и др.// Технология металлов. - 2008. - № 12. - С. 29-33.

11. Барабанов С.Н. Влияние термических напряжений надробление частиц при электроплазменном напылении/ С.Н. Барабанов, Н.В. Протасова, Н.В. Бекренев, А.А. Караева // Технология металлов. - 2008. - № 3. - С. 37-40.

12. Барабанов С.Н. Формирование микрорельефа поверхности дентальных имплантатов электроплазменным напылением титановых покрытий с заданной величиной шероховатости / С.Н. Барабанов, Н.В. Протасова, Н.В. Бекренев// Технология металлов. - 2008. - № 6. - С. 45-48.

13. Барабанов С.Н. Электроразрядное формирование абразивоподобного покрытия металлического шлифовального инструмента// С.Н. Барабанов, В.М. Фирсов, Н.В. Бекренев и др// Технология металлов. - 2009. - № 2. - С. 46-49.

Патенты:

14. Патент № 2453637 20.06.2012 РФ. Способ обработки поверхности металлических изделий перед нанесением покрытий/ Барабанов С. Н., Конищева Т.М. // Опубл. 2012.

15. Патент №2456370 С 23С 8/18 20.07.2012 РФ. Способ паротермического оксидирования стальных изделий и печь для его осуществления/Барабанов С. Н., Конищева Т.М.//Опубл. 2012.

Публикации в других рецензируемых изданиях:

16. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика начальных стадий роста вюститных пленок при паротермическом оксидировании железа и его сплавов/ С.Н. Барабанов, Т.М. Конищева // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано - до макроуровня: материалы Двенадцатой Междунар. науч. -практ. конф. - СПб.: Изд-во СПбГУ,2010. -С. 40-43.

17. Барабанов С.Н. Механизм и кинетика развитых стадий роста вюститных пленок при паротермическом оксидировании железа и его сплавов / С.Н. Барабанов, Т.М. Конищева // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: материалы Двенадцатой Междунар. науч. -практ. конф. - СПб.: Изд-во СПбГУ,2010. -С. 44-49.

18. Барабанов С.Н. Коррозионные испытания оксидно-полимерных покрытий на основе термомонолитизированных порошков в машиностроении и медицине / С.Н. Барабанов, В.Н. Лясников, И.В. Злобина, Г.К. Мулдашева // Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы: материалы Первой Междунар. заоч. науч. конф. для молодых ученых, студентов и школьников. - Саратов: СГТУ, 2013. - С. 30-33.

19. Барабанов С.Н. Исследование влияния температуры и времени паротермического оксидирования на толщину оксидного покрытия/ С.Н. Барабанов, С.С. Попова, Ю.Л. Самчук // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: материалы Шестой Междунар. науч. конф. - Саратов: СГТУ, 2013. - С. 41-43.

20. Барабанов С. Н. К вопросу о механизме роста магнетитных и вюститных пленок при паротермическом оксидировании железа и его сплавов/ С.Н. Барабанов, С.С. Попова, Ю.Л. Самчук// Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: материалы Шестой Междунар. науч. конф. - Саратов: СГТУ, 2013. - С. 43-45.

21. Барабанов С.Н. Исследование пористости оксидных покрытий на железе / С.Н. Барабанов, В.И. Гусев// Исследование станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей: межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 1997. - С. 51-52.

22. Барабанов С.Н. Особенности получения комбинированных покрытий на основе оксидов/ С.Н. Барабанов, В.И. Гусев// Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 1997. - С. 138-140.

23. Барабанов С.Н. Перспективы многоцелевого применения паротермических оксидных покрытий / С.Н. Барабанов, В.И. Гусев, Л.В. Советова // Новые материалы и технологии в машиностроении: материалы науч. -техн. конф. -Пенза: ПГТУ, 1997. - С. 35-37.

24. Барабанов С.Н. Современные технологии оксид-полимерных покрытий на основе порошковых полимерных красок ООО "СОВТЕХ-Декор"/ С.Н. Барабанов// Предложения регионов. Экспозиция. - Набережные Челны. - 2007. - № 7 (27). - С. 17-18.

25. Барабанов С.Н. Новые покрытия: технология и оборудование для производства покрытий Рильсан (RILSAN) /С.Н. Барабанов// Предложения регионов. Экспозиция. - Набережные Челны. - 2008. - № 4(70). - С. 50-51.

26. Барабанов С.Н. Оксид-полимерные покрытия на основе порошковых полимерных красок/ С.Н. Барабанов // Промышленные регионы России. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2007. -С. 32-33.

27. Барабанов С.Н. Применение прогрессивных технологий нанесения оксидно-полимерных покрытий/ С.Н. Барабанов, К.Г. Бутовский, В.Н. Лясников // Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий: тез. докл. Междунар. традиц. науч.-техн. конф. -Волгоград: РПК "Политехник", 1999. - С. 125-126.

28. Барабанов С.Н. Дальнейшее совершенствование технологии плазменного напыления биокерамических композиционных покрытий/С.Н. Барабанов, А.А. Князьков, Ю.Ю. Посмогаев и др.// Современные проблемы имплантологии: материалы 5-й Междунар. конф. - Саратов: СГТУ, 2000. - С. 42-44.

29. Барабанов С.Н. Принципы формирования адгезионно-прочных многослойных плазмонапыленных титан-гидроксиапатитовых покрытий/ С.Н. Барабанов, С.Г. Калганова, А.В. Баскаков и др.// Химические науки-99: сб. науч. тр. - Саратов: Изд-во Гос. учеб. -науч. центра "Колледж", 1999. - С. 63-66.

30. Барабанов С. Н Плазменное напыление как эффективный метод получения на изделиях покрытий с заданными свойствами / С.Н. Барабанов, К.Г. Бутовский, Н.В. Протасова и др. // Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий: тез. докл Междунар. традиц. науч.-техн. конф. - Волгоград: РПК "Политехник", 1999. - С. 127-128.

Размещено на Allbest.ru

...