RU2721694C2

RU2721694C2 - Разработка золь-гелевой противокоррозионной обработки

Info

Publication number: RU2721694C2
Application number: RU2018131724A
Authority: RU
Inventors: Жан-Батист КАМБОН; Жюльен ЭСТЕБАН; Роланд Родриге МАФУАНА; Жан-Филип РЮЧ
Original assignee: Сафран; Рбнано; Сафран Лэндинг Системз
Priority date: 2016-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2020-05-21
Also published as: CN109154086A; FR3047491A1; BR112018016238A2; US11028275B2; EP3414360B1; WO2017137704A1; BR112018016238B1; CA3014296A1; US20190085175A1; EP3414360A1; RU2018131724A; RU2018131724A3; FR3047491B1; CA3014296C; CN109154086B

Abstract

Изобретение относится к области противокоррозионной обработки металлов. Способ обработки детали из металлического сплава включает следующие стадии: производство исходной рецептуры в результате смешивания, при равных молярных частях кремния, спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и спиртового раствора гидролизованного аминосилана; смешивание исходной рецептуры с суспензией, включающей проводящую нанопроволоку в массовом количестве в диапазоне от 0,1% до 10% при расчете на общую массу исходной рецептуры, для получения разбавленной рецептуры; и осаждение разбавленной рецептуры на детали для получения покрытия. Способ может быть использован для обработки большого количества сплавов, в частности, для всех серий алюминиевых сплавов, для железных сплавов и для магниевых сплавов, и обеспечивает обработанной детали хорошие коррозионную стойкость, электропроводность, адгезию лакокрасочного покрытия, стойкости к воздействию жидкостей, а также легкую видимость покрытия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к разработке противокоррозионной обработки для металлов, таких как алюминий, сталь или магний, а также их металлических сплавов.

Уровень техники

Металлы и их сплавы широко используются в промышленности, при этом выбор использующегося металла (или сплава) проводится производителями в соответствии с требуемыми свойствами (механическими, термическими, химическими, проводящими и тому подобными).

Алюминий, например, зачастую используют в авиации и воздухоплавании, поскольку он характеризуется как низкой плотностью и так хорошими механическими и противокоррозионными свойствами. Однако, в целях дополнительного улучшения механической прочности алюминия данный металл в общем случае сплавляют с другими химическими элементами, такими как медь (Cu), железо (Fe), цинк (Zn), кремний (Si) и тому подобное, которые образуют упрочняющие выделения и демонстрируют эффект значительного уменьшения противокоррозионных свойств алюминия.

Для преодоления данной проблемы, как это известно, в авиационной промышленности, в частности, используют защитные поверхностные обработки для поверхности деталей из алюминиевых сплавов. Примеры включают способы химической конверсии, которые являются химическими способами, адаптированными для получения слоя сложных оксидов (в общем случае на основе хроматов и цирконатов), имеющего очень маленькую толщину (в общем случае составляющую менее, чем один микрон), на поверхности детали из алюминиевого сплава. Например, способ Alodine 1200 - способ химической конверсии на основе шестивалентного хрома - делает возможным получение покрытия, способного защищать алюминиевый сплав от коррозии и характеризующегося хорошей стойкостью с течением времени, хорошими проводящими свойствами (существенными для обеспечения наличия непрерывности электрического контакта в летательном аппарате в случае большого разряда) и хорошей адгезией по отношению к лакокрасочным покрытиям (отделочная обработка).

Способы химической конверсии в общем случае осуществляют в результате погружения обрабатываемой детали (полностью обрабатываемая деталь) или в результате подновления обрабатываемой детали (локальная обработка).

В области авиации и воздухоплавания ожидаемые эксплуатационные характеристики деталей из алюминиевых сплавов представляют собой нижеследующее:

- хорошая коррозионная стойкость (то есть, не более, чем 2,5 коррозионных язвин при расчете на один квадратный дециметр после воздействия солевого тумана в соответствии со стандартами ASTM B 117 или ISO 9227 в течение 168 часов в случае способа с погружением и в течение 72 часов в случае способа с подновлением);

- хорошая электропроводность (то есть, проводимость, удовлетворяющая или превышающая требования стандарта MIL-DTL-81706);

- адгезия лакокрасочного покрытия к полученному покрытию (класс 0/1 в сухом состоянии, класс 1/2, самое большее, после погружения в жидкости);

- стойкость к воздействию жидкостей (воды, жидкостей для гидравлических систем, топлива, противообледенителя, растворителей и тому подобного);

- полученное покрытие является окрашенным или, по меньшей мере, видимым невооруженным глазом (окраска не подразумевается).

Способы химической конверсии на основе шестивалентного хрома, такие как способ Alodine 1200, делают возможным получение на детали из алюминиевого сплава покрытия, характеризующегося очень хорошей коррозионной стойкостью и превосходной адгезией лакокрасочного покрытия. Таким образом полученное покрытие также является самовосстанавливающимся (локальное подновление) и демонстрирует бактерицидное действие и желтую/золотую окраску, которая легко может быть обнаружена операторами.

Таким образом, данные способы химической конверсии, действительно, демонстрируют эксплуатационные характеристики, ожидаемые для деталей из алюминиевых сплавов в области авиации и воздухоплавания.

Однако обработка сточных вод, содержащих шестивалентный хром, является очень дорогостоящей и высокотоксичной. Кроме того, данная обработка не удовлетворяет требования экологических стандартов (таких как предписание № 1907/2006) и по всей вероятности больше не сможет быть использована после 2017 года.

Поэтому было предложено осуществление альтернативных способов обнажения, анодирования, герметизации или химической конверсии в целях получения на металлической детали покрытия при использовании других средств, которое с большой вероятностью способно демонстрировать ожидаемые эксплуатационные характеристики, в первую очередь, в области авиации и воздухоплавания.

Однако оказывается то, что ни один из альтернативных предусматриваемых способов не является универсальным, то есть, способным для использования для большого количества металлических сплавов (в дополнение к алюминиевым сплавам).

Также оказывается то, что в числе рассматриваемых альтернативных способов только способы химической конверсии SurTec® 650V и Lanthane 613.3 на основе трехвалентного хрома способны обеспечить производство окрашенного покрытия, при этом другие полученные покрытия являются почти что бесцветными (или даже слегка отливающими синевой). Однако наличие такого окрашивания является предпочтительным в целях предоставления операторам возможности проверки получения покрытия на всей обработанной металлической детали. Кроме того, способы химической конверсии SurTec® 650V и Lanthane 613.3 обеспечивают получение удовлетворительных результатов для алюминиевых сплавов серий 5000 и 6000. Однако, данные способы не являются универсальными и поэтому не могут быть удовлетворительно использованы для всех серий алюминиевых сплавов или других металлических сплавов, таких как сплавы на основе магния или железа.

В заключение можно сказать то, что ни одно покрытие, полученное при использовании способа химической конверсии, пока еще не является достаточно надежным для удовлетворения описанного выше критерия стойкости к воздействию солевого тумана для высокотехнологичных алюминиевых сплавов серий 2000 и 7000.

Сущность изобретения

Таким образом, одна цель изобретения заключается в предложении способа обработки детали, изготовленной из металлического сплава, который может быть использован для большого количества сплавов, а, в частности, для всех серий алюминиевых сплавов, для железных сплавов и для магниевых сплавов, который характеризуется получением хорошей коррозионной стойкости, хорошей электропроводности, хорошей адгезии лакокрасочного покрытия, хорошей стойкости к воздействию жидкостей, и который также обеспечивает легкую видимость покрытия невооруженным глазом оператора.

Предпочтительно способ должен быть способен использоваться для деталей, изготовленных из полос или листов или кованых деталей (серий от 1000 до 8000), литейных деталей (сплав AS7G0.6 и тому подобное) и деталей, изготовленных непосредственно из алюминиевого сплава.

С данной целью в изобретении предлагается способ обработки детали из металлического сплава, характеризующийся тем, что он включает следующие далее стадии:

- производство исходной рецептуры в результате смешивания, при равных молярных частях кремния, спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и спиртового раствора гидролизованного аминосилана,

- смешивание исходной рецептуры с суспензией, включающей проводящую нанопроволоку в массовом количестве в диапазоне от 0,1% до 10% при расчете на совокупную массу исходной рецептуры, в целях получения разбавленной рецептуры и

- осаждение разбавленной рецептуры на детали в целях получения покрытия.

Таким образом, данный способ делает возможным получение золь-гелевого покрытия, которое придает противокоррозионные эксплуатационные характеристики металлическим сплавам (в первую очередь, на основе алюминия, стали или магния), в которое включают проводящую нанопроволоку (на основе серебра), которая придает покрытию электропроводность. Данное покрытие также удовлетворяет техническим требованиям к современным химическим конверсионным обработкам на основе шестивалентного хрома. Конкретные области применения включают обработку всех деталей или локальное подновление анодированных поверхностей в случае удара или локального обнажения.

Определенные предпочтительные, но неограничивающие признаки описанного выше способа представляют собой нижеследующее, будучи взятыми индивидуально или в комбинации:

- проводящая нанопроволока включает серебряную нанопроволоку, углеродную нанопроволоку и/или медную нанопроволоку,

- проводящая нанопроволока включает серебряную нанопроволоку, при этом суспензию серебряной нанопроволоки производят в результате центрифугирования суспензии нанопроволоки и серебряных частиц при скорости в диапазоне от 2000 до 6000 оборотов в минуту,

- суспензию серебряной нанопроволоки получают в соответствии со следующими далее подстадиями: растворение поливинилпирролидона в этиленгликоле для получения раствора, нагревание таким образом полученного раствора при температуре в диапазоне от 100°С до 160°С и после стабилизирования температуры добавление раствора хлорида натрия и ацетилацетоната железа (II), после этого добавление раствора нитрата серебра в этиленгликоле,

- спиртовой раствор аминосилана содержит изопропанол,

- концентрация спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и концентрация спиртового раствора гидролизованного аминосилана составляют приблизительно 0,1 моль/л,

- исходная рецептура, кроме того, содержит фторсилан при молярной концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% при расчете на кремний, произведенный из эпоксисилана и из аминосилана, и/или нанометровый диоксид кремния при молярной концентрации в диапазоне от 1% до 5% при расчете на кремний, произведенный из эпоксисилана и из аминосилана,

- исходная рецептура, кроме того, содержит краситель при массовой концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% при расчете на сухую массу исходной рецептуры,

- способ, кроме того, включает перед осаждением покрытия стадию обнажения детали и/или стадию предварительной обработки детали при использовании усилителя адгезии,

- способ, кроме того, включает после проведения стадии осаждения покрытия стадию полимеризации для детали при температуре в диапазоне от 80°С до 150°С, предпочтительно от 80°С до 120°С,

- в исходной рецептуре проводящая нанопроволока характеризуется аспектным соотношением в диапазоне от 1 до 100, и/или

- осаждение проводят в результате распыления разбавленной рецептуры на деталь, в результате нанесения покрытия на деталь при ее окунании в разбавленную рецептуру или при использовании роботизированных средств.

В соответствии с одним вторым аспектом в изобретении также предлагается деталь из металлического сплава, включающая покрытие, полученное в соответствии со способом обработки, соответствующим представленному выше описанию изобретения, и характеризующееся толщиной покрытия в диапазоне от 0,5 до 5 микронов.

Определенные предпочтительные, но неограничивающие признаки описанной выше детали представляют собой нижеследующее, будучи взятыми индивидуально или в комбинации:

- входящий в состав материал детали включает алюминиевый сплав, железный сплав или магниевый сплав, и/или

- покрытие включает серебряную нанопроволоку.

Краткое описание чертежей

Другие признаки, цели и преимущества настоящего изобретения будут более понятны в результате прочтения следующего далее подробного описания изобретения и при обращении к единственной прилагающейся фигуре, приводимой в порядке неограничивающих примеров, которая представляет собой технологическую схему, иллюстрирующую стадии способа обработки детали в соответствии с изобретением.

Подробное описание одного варианта осуществления

В изобретении предлагается способ обработки S детали из металлического сплава в целях нанесения на нее покрытия, характеризующегося хорошей коррозионной стойкостью, хорошей электропроводностью, хорошей адгезий лакокрасочного покрытия и хорошей стойкостью к воздействию жидкостей. При необходимости покрытие также должно быть способным окрашиваться в целях обеспечения видимости оператором.

Например, в случае детали из алюминиевого сплава покрытие должно придавать детали следующие далее свойства:

- не более, чем 2,5 коррозионных язвин при расчете на один квадратный дециметр после воздействия солевого тумана в соответствии со стандартами ASTM B 117 или ISO 9227 в течение 168 часов в случае способа с погружением и в течение 72 часов в случае способа с подновлением;

- теплопроводность, удовлетворяющая или превышающая требования стандарта MIL-DTL-81706;

- адгезия лакокрасочного покрытия к полученному покрытию класса 0/1 в сухом состоянии и класса 1/2, самое большее, после погружения в жидкости; и

- стойкость к воздействию жидкостей (воды, жидкостей для гидравлических систем, топлива, противообледенителя, растворителей и тому подобного).

С данной целью способ обработки S детали из металлического сплава включает следующие далее стадии:

- производство (стадия S1) исходной рецептуры в результате смешивания, при равных молярных частях кремния, спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и спиртового раствора гидролизованного аминосилана,

- смешивание (стадия S2) исходной рецептуры с суспензией, включающей проводящую нанопроволоку в массовом количестве в диапазоне от 0,1% до 10% при расчете на совокупную массу исходной рецептуры, для получения разбавленной рецептуры и

- осаждение (стадия S3) разбавленной рецептуры на детали для получения покрытия.

Говоря более точно, во время первой стадии S1 получают исходную рецептуру в результате смешивания, при равных молярных частях кремния, спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и спиртового раствора гидролизованного аминосилана.

В одном варианте осуществления спиртовой раствор гидролизованного аминосилана может содержать изопропанол.

В одном примере варианта осуществления для получения исходной рецептуры могут быть получены два раствора, вводимые количества которых могут быть измерены. С данной целью первый раствор при 0,1 моль эпоксисилана в изопропаноле (IP) может быть получен в результате отвешивания 24,622 г 2-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилана (молярная масса 246,22 г.моль^{- 1}). После этого добавляют 769,778 г изопропанола (IP) и 0,3 моль воды (то есть, 5,4 г) для гидролиза трех алкокси-функциональных групп эпоксисилана. Вслед за этим первый раствор располагают в закрытой колбе в печи при 50°С на протяжении 12 часов. После этого той же самой методики придерживаются в отношении аминосилана, например, в результате отвешивания (3-N,N-диметиламинопропил)триметоксисилана. Таким образом, получают два раствора, содержащие равные объемы одного и того же количества кремния.

Степень гидролиза спиртового раствора эпоксисилана и спиртового раствора аминосилана, может быть подстроена в соответствии с противокоррозионными свойствами, требуемыми для детали из металлического сплава, и/или с количеством проводящей нанопроволоки. Например, в случае гидрофобной поверхности, на которую осаждают покрытие, такой как обнаженная поверхность алюминия, предпочтительными могут оказаться растворы, претерпевшие только один или два гидролиза.

Толщина покрытия, полученного при использовании способа обработки S, зависит от вязкости исходной рецептуры. Например, вязкость исходной рецептуры может быть подстроена в результате варьирования разбавления растворителем спиртового раствора аминосилана.

Концентрации каждой из двух частей исходной рецептуры могут составлять, например, приблизительно 0,1 моль/л. После этого два раствора смешивают при равных молярных частях кремния для получения исходной рецептуры.

Необязательно к исходной рецептуре может быть добавлен фторсилан при молярной концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% (при расчете на молярную концентрацию кремния, произведенного из эпоксисилана и из аминосилана) в целях увеличения гидрофобности покрытия, полученного при использовании способа S.

Также необязательно к исходной рецептуре может быть добавлен нанометровый диоксид кремния при молярной концентрации в диапазоне от 1% до 5% (при расчете на кремний, произведенный из эпоксисилана и из аминосилана) в целях улучшения твердости покрытия. В соответствии с использованием в настоящем документе термин «нанометровый диоксид кремния» обозначает диоксид кремния, у которого средний диаметр зерна находится в диапазоне от 7 до 40 нанометров. Такой диоксид кремния продается, например, под торговым наименованием AEROSIL®.

Для получения покрытия, видимого невооруженным глазом оператора к рецептуре может быть добавлен синтетический краситель, такой как растворимый в органических средах синтетический краситель, продаваемый под торговым наименованием ORASOL®, при массовой концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% (при расчете на совокупную сухую массу исходной рецептуры).

На второй стадии S2 в таким образом полученную исходную рецептуру вводят суспензию, включающую проводящую нанопроволоку в массовом количестве в диапазоне от 0,1% до 10% (при расчете на совокупную сухую массу исходной рецептуры), для получения разбавленной рецептуры.

Массовое количество проводящей нанопроволоки в суспензии может быть подстроено в соответствии с электропроводностью, желательной для покрытия, получаемого на детали из металлического сплава.

Кроме того, суспензия предпочтительно имеет в своей основе спирт.

Проводящая нанопроволока может включать серебряную нанопроволоку, углеродную нанопроволоку, медную нанопроволоку или смесь из данных видов нанопроволоки.

Предпочтительно проводящая нанопроволока характеризуется аспектным соотношением в диапазоне от 1 до 100 в целях обеспечения получения стабильной суспензии в разбавленной рецептуре перед проведением стадии осаждения S3.

Проводящая нанопроволока может быть синтезирована обычным образом.

Примеры синтезирования серебряной нанопроволоки могут быть найдены в следующих далее публикациях: Highly Flexible Transparent Film Heaters Based on Random Networks of Silver Nanowires, Caroline Celle, Céline Mayousse, Eléonore Moreau, Henda Basti, Alexandre Carella, and Jean-Pierre Simonato, Nano Res. 2012, 5(6): 427-433; Fabrication of Silver Nanowire Transparent Electrodes at Room Temperature, Takehiro Tokuno, Masaya Nogi (), Makoto Karakawa, Jinting Jiu, Thi Thi Nge, Yoshio Aso, and Katsuaki Suganuma, Nano Res. 2011, 4(12): 1215-1222; Scalable Coating and Properties of Transparent, Flexible, Silver Nanowire Electrodes, Liangbing Hu, Han Sun Kim, Jung-Yong Lee, Peter Peumans, and Yi Cui, ACSnano VOL. 4 • NO. 5 • 2955-2963 • 2010; Silver nanowire-based transparent, flexible, and conductive thin film, Cai-Hong Liu, Xun Yu, Nanoscale Research Letters 2011, 6:75; Ag-nanowire films coated with ZnO nanoparticles as a transparent electrode for solar cells, Frederik S. F. Morgenstern, Dinesh Kabra, Sylvain Massip, Thomas J. K. Brenner, Philip E. Lyons et al., Appl. Phys. Lett. 99, 183307 (2011); doi: 10.1063/1.3656973.

При необходимости данные способы синтезирования серебряной нанопроволоки могут быть адаптированы для получения прозрачного покрытия (при наличии только необязательно добавляемого красителя, придающего покрытию окрашенный внешний вид).

Один пример способа синтезирования серебряной нанопроволоки может быть реализован следующим далее образом:

(i) растворение приблизительно 0,2 г поливинилпирролидона (PVP) в от 20 г до 30 г этиленгликоля, после этого от 200 до 600 мг нитрата серебра в растворе в этиленгликоле. Предпочтительно нитрат серебра добавляют только после нагревания раствора до температуры синтезирования и стабилизирования упомянутой температуры. Необязательно может быть добавлен ацетилацетонат железа для получения серебряной нанопроволоки, характеризующейся увеличенной длиной (10 мкм) и, таким образом, повышенным аспектным соотношением.

(ii) нагревание таким образом полученного раствора до температуры в диапазоне от 100°С до 160°С в течение периода времени в диапазоне от 10 минут до 60 минут. Таким образом, получают суспензию серебряной нанопроволоки.

(iii) охлаждение суспензии.

(iv) центрифугирование суспензии при скорости в диапазоне от 2000 об./мин (209,4 рад/сек) до 6000 об./мин (628,3 рад/сек). Серебряная нанопроволока, представляющая собой наиболее массивные элементы, образует после центрифугирования осадок на дне устройства для центрифугирования, в то время как наночастицы остаются в суспензии. После этого в целях сбора серебряной нанопроволоки достаточными являются удаление супернатанта и промывание осадка несколько раз при использовании спирта.

Как это необходимо отметить, пример способа синтезирования, описанный в данном случае, является легко адаптируемым к большему масштабу.

На третьей стадии S3 разбавленную рецептуру, полученную таким образом, осаждают на детали из металлического сплава для получения покрытия. Осаждение может быть проведено в результате распылительного нанесения покрытия (иногда называемого нанесением покрытия в результате термического распыления) из разбавленной рецептуры, в результате нанесения покрытия на деталь при ее окунании в разбавленную рецептуру или в результате распыления при использовании робота.

Выбор методики осаждения зависит, в частности, от профиля детали из металлического сплава для нанесения покрытия и от количества производимых деталей. Например, для деталей, имеющих простой профиль, могут быть рассмотрены нанесение покрытия в результате окунания и нанесение покрытия в результате распыления. С другой стороны, для деталей, имеющих сложную геометрию (присутствие сквозных отверстий, острых углов и тому подобного), предпочтительным может оказаться распыление при использовании робота в целях обеспечения эффективного течения разбавленной рецептуры в результате вращения и/или перемещения детали по отношению к роботу для нанесения покрытия.

Необязательно перед проведением стадии S3 поверхность алюминиевой детали для нанесения покрытия может быть обнажена и/или подвергнута предварительной обработке при использовании усилителя адгезии, такого как карбоксилат железа или аминосилан, при большом разбавлении.

После этого на четвертой стадии S4 покрытие, полученное таким образом на детали из металлического сплава, полимеризуют при температуре в диапазоне от 80°С до 150°С. Предпочтительно в случае металлического сплава на основе алюминия температура полимеризации будет оставаться меньшей, чем 120°С в целях обеспечения неизменности механических свойств алюминиевого сплава, в особенности при закалке или прокатке детали, подвергнутой обработке. В результате перколяции между проводящей нанопроволокой и поверхностью металлической детали получают проводимость между металлическим сплавом, образующим металлическую деталь, и покрытием.

Таким образом, способ обработки S делает возможным нанесение на деталь из металлического сплава покрытия, характеризующегося хорошими механическими, противокоррозионными и проводящими свойствами, хорошей адгезией лакокрасочного покрытия и хорошей стойкостью к воздействию жидкостей. Площадь поверхности детали с нанесенным данным покрытием может варьироваться в диапазоне от 1,7 м² до 5 м² при расчете на один литр разбавленной рецептуры, включающей проводящую нанопроволоку, в зависимости от разбавления, выбранного для упомянутой разбавленной рецептуры. В случае содержания исходной рецептурой красителя покрытие, полученное на детали, также будет видимым невооруженным глазом.

Как это необходимо отметить, в результате образования связей металл-кислород-металл реализуется гелеобразование в жидкости, называемой золем, который превращается в псевдотвердое вещество, называемое гелем. В более конкретном случае образуются именно связи Si-O-Si под воздействием упаривания растворителя и воздействия температуры, обеспечивающей подвод энергии для образования данных связей.

Наконец, подстраивание разбавления исходной рецептуры (а, в частности, спиртового раствора аминосилана) делает возможным получение покрытия, имеющего толщину в диапазоне от 0,5 до 5 микронов.

Пример

Покрытие детали из алюминиевого сплава, которая может быть использована в области авиации и воздухоплавания, может быть, например, получено следующим далее образом. В данном случае алюминиевый сплав является сплавом серии 2000, имеющим идентификационный номер 2024-Т351-215.

На первой стадии S1 получают исходную рецептуру в результате смешивания 4,5 г спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана (степень гидролиза в диапазоне от 1,5 до 3) с 3,59 г спиртового раствора гидролизованного аминосилана (степень гидролиза в диапазоне от 1,5 до 3), при этом каждый из них имеет концентрацию 0,1 моль/л. К данной рецептуре добавляют:

- от 0,1 до 0,6 г фторсилана,

- 1,44 г нанометрового диоксида кремния совместно с аминосиланом (10 мас.% SiO₂) (например, нанометровый диоксид кремния AEROSIL® 200) и

- 0,100 г красителя ORASOL® (например, ORASOL® blue BL),

- 3,98 г изопропанола для подстраивания вязкости рецептуры.

На второй стадии S2 в исходную рецептуру, полученную таким образом, вводят суспензию, включающую от 30 мг до 150 мг серебряной нанопроволоки, характеризующейся аспектным соотношением, находящимся в диапазоне от 5 до 60, составляющим, в среднем, например, приблизительно 30. В данном случае серебряную нанопроволоку получали в результате последовательного растворения приблизительно 0,2 грамма поливинилпирролидона (PVP), имеющего молярную массу 55000 г.моль^{- 1} (при этом данный параметр оказывает воздействие на длину и диаметр нанопроволоки), в 23 г этиленгликоля и после этого нагревания до 130°С. После стабилизирования температуры добавляли 124 мкл раствора хлорида натрия (NaCl) (100 ммоль/л) и 833 мкл ацетилацетоната железа (II) (2,2 ммоль/л). В данном случае хлорид натрия и ацетилацетонат железа находятся в растворе в этиленгликоле. По истечении 10 минут добавляли раствор нитрата серебра (AgNO₃) (содержащий 0,83 г AgNO₃, растворенного в 4,2 мл этиленгликоля) и реакции давали возможность протекать в течение от 60 до 180 минут. После охлаждения суспензию центрифугировали при скорости в диапазоне от 2000 рад/сек до 6000 рад/сек в целях сбора серебряной нанопроволоки.

На третьей стадии S3 поверхность алюминиевой детали для нанесения покрытия обнажают, а после этого на деталь из металлического сплава в результате распылительного нанесения покрытия осаждают таким образом полученную разбавленную рецептуру для получения покрытия.

На четвертой стадии S4 покрытие, полученное таким образом на детали из металлического сплава, полимеризуют при температуре 120°С в течение 1 часа.

Таким образом, получают покрытие, обладающее следующими далее свойствами:

- прочность покрытия на отрыв, составляющая более, чем 7 МПа,

- адгезия в соответствии с методом решетчатого надреза: 0 в соответствии со стандартом ISO,

- твердость по карандашной шкале > 6H,

- склерометр: 8 н,

- шероховатость (R_a): от 0,4 до 0,7 мкм.

Объем разбавленной рецептуры, включающей серебряную нанопроволоку, требуемый для покрытия поверхности в 1 квадратный метр, находится в диапазоне от 1 л до 5 л для получения толщины покрытия порядка от 1 до 5 микронов.

Claims

1. Способ обработки (S) детали из металлического сплава, отличающийся тем, что он включает следующие далее стадии:

- производство исходной рецептуры (S1) в результате смешивания, при равных молярных частях кремния, спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и спиртового раствора гидролизованного аминосилана,

- смешивание (S2) исходной рецептуры с суспензией, включающей проводящую нанопроволоку в массовом количестве в диапазоне от 0,1% до 10% при расчете на общую массу исходной рецептуры, для получения разбавленной рецептуры и

- осаждение (S3) разбавленной рецептуры на детали для получения покрытия.

2. Способ (S) по п. 1, в котором проводящая нанопроволока включает серебряную нанопроволоку, углеродную нанопроволоку и/или медную нанопроволоку.

3. Способ (S) по п. 1 или 2, в котором проводящая нанопроволока включает серебряную нанопроволоку, при этом суспензию серебряной нанопроволоки получают в результате центрифугирования суспензии нанопроволоки и серебряных частиц при скорости в диапазоне от 2000 до 6000 оборотов в минуту.

4. Способ (S) по п. 3, в котором суспензию серебряной нанопроволоки получают в соответствии со следующими далее подстадиями:

- растворение поливинилпирролидона в этиленгликоле для получения раствора,

- нагревание таким образом полученного раствора при температуре в диапазоне от 100°С до 160°С и

- после стабилизирования температуры добавление раствора хлорида натрия и ацетилацетоната железа (II), после этого добавление раствора нитрата серебра в этиленгликоле.

5. Способ (S) по любому из пп. 1 - 4, в котором спиртовой раствор аминосилана содержит изопропанол.

6. Способ (S) по любому из пп. 1 - 5, в котором концентрация спиртового раствора гидролизованного эпоксисилана и концентрация спиртового раствора гидролизованного аминосилана составляют приблизительно 0,1 моль/л.

7. Способ (S) по любому из пп. 1 - 6, в котором исходная рецептура дополнительно содержит фторсилан при молярной концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% при расчете на кремний, произведенный из эпоксисилана и из аминосилана, и/или нанометровый диоксид кремния при молярной концентрации в диапазоне от 1% до 5% при расчете на кремний, произведенный из эпоксисилана и из аминосилана.

8. Способ (S) по любому из пп. 1 - 7, в котором исходная рецептура дополнительно содержит краситель при массовой концентрации в диапазоне от 0,5% до 5% при расчете на сухую массу исходной рецептуры.

9. Способ (S) по любому из пп. 1 - 8, который дополнительно включает перед осаждением покрытия стадию обнажения детали и/или стадию предварительной обработки детали при использовании усилителя адгезии.

10. Способ (S) по любому из пп. 1 - 9, который дополнительно включает после проведения стадии осаждения (S3) покрытия стадию (S4) полимеризации для детали при температуре в диапазоне от 80°С до 150°С, предпочтительно от 80°С до 120°С.

11. Способ (S) по любому из пп. 1 - 10, в котором в исходной рецептуре проводящая нанопроволока характеризуется аспектным соотношением в диапазоне от 1 до 100.

12. Способ (S) по любому из пп. 1 - 11, в котором осаждение проводят в результате распыления разбавленной рецептуры на деталь, в результате нанесения покрытия на деталь при ее окунании в разбавленную рецептуру или при использовании роботизированных средств.

13. Деталь из металлического сплава, отличающаяся тем, что она включает покрытие, полученное в соответствии со способом обработки (S) по любому из пп. 1 - 12 и характеризующееся толщиной покрытия в диапазоне от 0,5 до 5 микронов.

14. Деталь по п. 13, отличающаяся тем, что материал детали включает алюминиевый сплав, железный сплав или магниевый сплав.

15. Деталь по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что покрытие включает серебряную нанопроволоку.