kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-2(14)-44kaz44-803Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ СРЕДЫ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ СОСТАВ КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ1-0STUDYING THE INFLUENCE OF ELECTROLYTIC MEDIUM ON THE STRUCTURAL-PHASE COMPOSITION OF CALCIUM-PHOSPHATE COATINGS OBTAINED BY THE METHOD OF MICROARC OXIDATION ON THE SURFACE OF TITANIUM ALLOY VT1-0СерікбекұлыН.SerikbekulyN.

 Нұржан Серікбекұлы – магистрант специальности «Техническая физика»; Младший научный сотрудник НЦ«Модификация поверхности материалов»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Nurzhan Serikbekuly – Master's student of the specialty «Technical Physics»; Junior researcher 

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

nurzhan.serikbek@gmail.comОрманбековК. Д.OrmanbekovK. D.

Куаныш Даулетович Орманбеков – магистр технических наук; младший научный сотрудник НЦ «Модификация поверхности материалов»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Kuanysh Dauletovich Ormanbekov – Master of technical science; Junior researcher 

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

ormanbekov_k@mail.ruШынарбекА. Б.ShynarbekA. B.

Айбек Бакытжанович Шынарбек – магистрант специальности «Машиностроение»; младший научный сотрудник НЦ «Модификация поверхности материалов»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Aibek Bakhytzhanuky Shynarbek – Master's student of the specialty «Mechanical Engineering»; Junior researcher  

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

shinarbekov16@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-5887-0135ЖасуланА. Ж.ZhassulanA. Zh.

Айнур Жасулановна Жасулан – магистр естественных наук; Старший научный сотрудник НЦ «Модификацияповерхности материалов»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Ainur Zhassulankyzy Zhassulan – Master of natural science; senior researcher  

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

ainur.99.99.99@mail.ruУниверситет имени Шакарима города Семей; Научный центр «Модификация поверхности материалов»КазахстанShakarim University of Semey; Scientific center «Surface modification of materials»Kazakhstan20242906202412(14)355364Copyright © Серікбекұлы Н., Орманбеков К.Д., Шынарбек А.Б., Жасулан А.Ж., 20242024Серікбекұлы Н., Орманбеков К.Д., Шынарбек А.Б., Жасулан А.Ж.Serikbekuly N., Ormanbekov K.D., Shynarbek A.B., Zhassulan A.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/803

В данной статье исследуется влияние электролитической среды на структуру и фазовый состав фосфатно-кальциевых покрытий, полученных микродуговым оксидированием поверхности титанового сплава ВТ1-0. Представлены экспериментальные исследования на основе различных электролитических сред (например, водного раствора нитрата кальция и водного раствора фосфата аммония). Фазовый состав и морфология покрытий были проанализированы с помощью микроскопии и рентгеновского дифракционного анализа. На основании исследований ученых в этой области удалось оценить влияние электролитической среды на формирование фосфатных кальциевых покрытий и определить оптимальную среду для достижения определенных свойств покрытий. В заключение следует отметить, что данная работа вносит вклад в понимание процесса формирования поверхностных покрытий на титановых сплавах и может способствовать дальнейшим исследованиям в области модификации поверхности материалов.

This article examines the influence of the electrolytic environment on the structure and phase composition of calcium phosphate coatings obtained by microarc oxidation of the surface of VT1-0 titanium alloy. Experimental studies using different electrolytic media (eg, aqueous calcium nitrate and aqueous ammonium phosphate) are presented. The phase composition and morphology of the coatings were analyzed using microscopy and X-ray diffraction analysis. Based on the research of scientists in this field, it was possible to evaluate the influence of the electrolytic environment on the formation of calcium phosphate coatings and determine the optimal environment for achieving certain coating properties. In conclusion, it should be noted that this work contributes to the understanding of the formation of surface coatings on titanium alloys and can contribute to further research in the field of surface modification of materials.

реакциякислотыэлектролитическая средакальций-фосфатные покрытиямикродуговое оксидированиеreactionacidselectrolytic environmentcalcium phosphate coatingsmicroarc oxidationРабота выполнена в рамках проекта гранатового финансирования Комитета науки МНВО РК АР13068529 «Получение многофункциональных кальций-фосфатных покрытий с наночастицами диоксида титана методом плазменно-электролитического оксидирования».ReferencesСинтез керамикоподобных покрытий при плазменно-электролитической обработке вентильных металлов / И.В. Суминов и др. // Известия АН. Серия Физическая. – 2000. – Т. 64, № 4, С. 763-766.Sintez keramikopodobnykh pokrytii pri plazmenno-ehlektroliticheskoi obrabotke ventil'nykh metallov / I.V. Suminov i dr. // Izvestiya AN. Seriya Fizicheskaya. – 2000. – T. 64, № 4, S. 763-766. (In Russian).Плазменно-электролитическое оксидирование вентильных металлов в электролитах с соединениями Zr(Iv) / В.С. Руднев и др. // Физикохимия поверхности и защита материалов. – 2010. – Т. 46, № 4. – С. 380-386.Plazmenno-ehlektroliticheskoe oksidirovanie ventil'nykh metallov v ehlektrolitakh s soedineniyami Zr(Iv) / V.S. Rudnev i dr. // Fizikokhimiya poverkhnosti i zashchita materialov. – 2010. – T. 46, № 4. – S. 380-386. (In Russian).Мамаев А.И. Сильнотоковые процессы в растворах электролитов / А.И. Мамаев, В.А. Мамаева. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005, 255 с.Mamaev A.I. Sil'notokovye protsessy v rastvorakh ehlektrolitov / A.I. Mamaev, V.A. Mamaeva. – Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2005, 255 s. (In Russian).Гордиенко П.С. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов / П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков. – Владивосток: Дальнаука, 1997, 186 с.Gordienko P.S. Mikrodugovoe oksidirovanie titana i ego splavov / P.S. Gordienko, S.V. Gnedenkov. – Vladivostok: Dal'nauka, 1997, 186 s. (In Russian).Методы исследований материалов: Структура, свойства и процессы нанесения неорганических покрытий / Л.И. Тушинский и др. – М.: Мир, 2004, 384 с.Metody issledovanii materialov: Struktura, svoistva i protsessy naneseniya neorganicheskikh pokrytii / L.I. Tushinskii i dr. – M.: Mir, 2004, 384 s. (In Russian).Смит А. Прикладная ИК-спектроскопия / А. Смит. – М.: Мир, 1982, 327 с.Smit A. Prikladnaya IK-spektroskopiya / A. Smit. – M.: Mir, 1982, 327 s. (In Russian).Пилотное исследование in vitro параметров искусственной ниши для остеогенной дифференцировки пула стромальных стволовых клеток человека / И.А. Хлусов и др. // Клеточные технологии в биологии и медицине. – 2010. – № 4. – С. 216-224.Pilotnoe issledovanie in vitro parametrov iskusstvennoi nishi dlya osteogennoi differentsirovki pula stromal'nykh stvolovykh kletok cheloveka / I.A. Khlusov i dr. // Kletochnye tekhnologii v biologii i meditsine. – 2010. – № 4. – S. 216-224. (In Russian).Николаев А.В. Новое явление в электролизе / А.В. Николаев, Г.А. Марков, Б.И. Пещевицкий // Известия СО АН СССР. Серия химических наук. – 1977. – Вып. 5. – № 12. – С. 32-33.Nikolaev A.V. Novoe yavlenie v ehlektrolize / A.V. Nikolaev, G.A. Markov, B.I. Peshchevitskii // Izvestiya SO AN SSSR. Seriya khimicheskikh nauk. – 1977. – Vyp. 5. – № 12. – S. 32-33. (In Russian).Тихоненко В.В. Упрочняющие технологии формирования износостойких поверхностных слоев / В.В. Тихоненко, A.M. Шкилько // Фiзична iнженерiя поверхш. – 2011. – Т. 9, № 3. – С. 237-243.Tikhonenko V.V. Uprochnyayushchie tekhnologii formirovaniya iznosostoikikh poverkhnostnykh sloev / V.V. Tikhonenko, A.M. Shkil'ko // Fizichna inzheneriya poverkhsh. – 2011. – T. 9, № 3. – S. 237-243. (In Russian).Черненко В.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом / В.И. Черненко, Л.А. Снежко, И.И. Папанова. – Л.: Химия, 1991. – 128 с.Chernenko V.I. Poluchenie pokrytii anodno-iskrovym ehlektrolizom / V.I. Chernenko, L.A. Snezhko, I.I. Papanova. – L.: Khimiya, 1991. – 128 s. (In Russian).Гордиенко П.С. Влияние ионного состава электролита и режима оксидирования на фазовый и элементный состав покрытий, полученных на металлах / П.С. Гордиенко, О.А. Хрисанфова // ДВО АН СССР. Ин-т химии. – Владивосток, 1989. – 70 с.Gordienko P.S. Vliyanie ionnogo sostava ehlektrolita i rezhima oksidirovaniya na fazovyi i ehlementnyi sostav pokrytii, poluchennykh na metallakh / P.S. Gordienko, O.A. Khrisanfova // DVO AN SSSR. In-t khimii. – Vladivostok, 1989. – 70 s. (In Russian).Казанцев, И.А. Технология получения композиционных материалов микродуговым оксидированием: монография / И.А. Казанцев, А.О. Кривенков. – Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2007. – 240 с.Kazantsev, I.A. Tekhnologiya polucheniya kompozitsionnykh materialov mikrodugovym oksidirovaniem: monografiya / I.A. Kazantsev, A.O. Krivenkov. – Penza: Informatsionno-izdatel'skii tsentr PGU, 2007. – 240 s. (In Russian).Исследование керамикоподобных покрытий, формируемых на алюминиевых композитах методом микродугового оксидирования / С.В. Савушкина и др. // XIV-я международная научно-техническая конференция «Быстрозакаленные материалы и покрытия». 29-30 ноября 2016 года. – Litres, 2022. – С. 87.Issledovanie keramikopodobnykh pokrytii, formiruemykh na alyuminievykh kompozitakh metodom mikrodugovogo oksidirovaniya / S.V. Savushkina i dr. // XIV-ya mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya «Bystrozakalennye materialy i pokrytiYA». 29-30 noyabrya 2016 goda. – Litres, 2022. – S. 87. (In Russian).Дударева Н.Ю. Влияние режимов микродугового оксидирования на свойства формируемой поверхности / Н.Ю. Дударева // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2013. – Т. 17, № 3(56). – С. 217-222.Dudareva N.YU. Vliyanie rezhimov mikrodugovogo oksidirovaniya na svoistva formiruemoi poverkhnosti / N.YU. Dudareva // Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo universiteta. – 2013. – T. 17, № 3(56). – S. 217-222. (In Russian).Нечаев Г.Г. Электрохимические и электролитно-плазменные методы модификации металлических поверхностей / Г.Г. Нечаев, С.С. Попова // Материалы III Международной науч.-техн. конф. Кострома, 2010. – С. 270.Nechaev G.G. Ehlektrokhimicheskie i ehlektrolitnoplazmennye metody modifikatsii metallicheskikh poverkhnostei / G.G. Nechaev, S.S. Popova // Materialy III Mezhdunarodnoi nauch.-tekhn. konf. Kostroma, 2010. – S. 270. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.