- Код статьи
- S3034530825040038-1
- DOI
- 10.7868/S3034530825040038
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 4
- Страницы
- 28-39
- Аннотация
- В работе представлен способ формирования гибридного защитного покрытия на сплаве МА8 методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО) с последующей импрегнацией полученного гетерооксидного слоя соединениями церия и обработкой биополимером. ПЭО-покрытие обладает развитой поверхностью и содержит магний, кислород, кальций и фосфор, что придает ему биоактивные свойства. Внедрение в состав покрытия нитрата церия повышает коррозионную стойкость, не нарушая структуру покрытия. Электрохимические исследования методами электрохимической импедансной спектроскопии и потенциодинамической поляризации подтвердили значительное улучшение защитных свойств гибридных покрытий – снижение плотности тока коррозии в 5,9 раза и увеличение поляризационного сопротивления в 22 раза по сравнению с базовым ПЭО-покрытием. Волометрические испытания выявили снижение объема выделившегося водорода в 4 раза после 7 сут экспозиции в NaCl. Для образцов с гибридным покрытием достигнута наибольшая эффективность действия ингибитора (83%), что подтверждает перспективность комбинированного подхода для защиты магниевых сплавов.
- Ключевые слова
- магний биодеградация защитные покрытия плазменное электролитическое оксидирование ингибиторы коррозии нитрат церия поликапролактон
- Дата публикации
- 21.08.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 45
Библиография
- 1. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Егоркин В.С., Машталяр Д.В., Сидорова М.В., Гнеденков А.С., Волкова Е.Ф. Свойства покрытий, сформированных на магниевом сплаве МА8 методом плазменного электролитического оксидирования // Вестн. ДВО РАН. 2010. № 5. С. 35–46.
- 2. Гнеденков А.С., Синебрюхов С.Л., Филонина В.С., Сергиенко В.И., Гнеденков С.В. Физико-химические основы локальной гетерогенной коррозии магниевых и алюминиевых сплавов. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2022. 424 с. DOI: 10.22184/978-5-94836-661-6
- 3. Gnedenkov A.S. et al. Corrosion of the welded aluminium alloy in 0.5 M NaCl solution. Part 2: Coating protection // Materials (Basel). 2018. Vol. 11, № 11. P. 2177.
- 4. Гнеденков С.В., Хрисанфова О.А., Синебрюхов С.Л., Пузь А.В., Гнеденков А.С. Композиционные защитные покрытия на поверхности никелида титана // Коррозия: материалы, защита. 2007. Vol. 2. P. 20–25.
- 5. Gnedenkov A.S. et al. Design of self-healing PEO-based protective layers containing in situ grown LDH loaded with inhibitor on the MA8 magnesium alloy // Journal of Magnesium and Alloys. 2023. Vol. 11, No. 11. P. 3688–3709. DOI: 10.1016/j.jma.2023.07.016.
- 6. Gnedenkov A.S. et al. The effect of smart PEO-coatings impregnated with corrosion inhibitors on the protective properties of AlMg3 aluminum alloy // Materials. 2023. Vol. 16, No. 6. P. 2215. DOI: 10.3390/ma16062215.
- 7. Gnedenkov A.S. et al. Carboxylates as green corrosion inhibitors of magnesium alloy for biomedical application // Journal of Magnesium and Alloys. 2024. Vol. 12, No. 7. P. 2909–2936. DOI: 10.1016/j. jma.2024.07.004.
- 8. Гнеденков А.С., Синебрюхов С.Л., Марченко В.С., Номеровский А.Д., Кононенко Я.И., Сергиенко В.И., Гнеденков С.В. Гибридные покрытия с эффектом самозалечивания на поверхности функциональных материалов // Вестник ДВО РАН. 2024. № 6. С. 41–55.
- 9. Guo J. et al. An anti-stripping and self-healing micro-arc oxidation/acrylamide gel composite coating on magnesium alloy AZ31 // Materials Letters. 2020. Vol. 260. P. 126912. DOI: 10.1016/j.matlet.2019.126912.
- 10. Matsuda T. et al. Self-Healing Ability and Particle Size Effect of Encapsulated Cerium Nitrate into pH Sensitive Microcapsules / T. Matsuda, N. Jadhav, K. B. Kashi [et al.] // Progress in Organic Coatings. 2016. Vol. 90. P. 425–430. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2015.10.021.
- 11. Щербаков А.Б., Иванова О.С., Спивак Н.Я. и др. Синтез и биомедицинские применения нанодисперсного диоксида церия. Томск: Изд. Дом Томского гос. ун-та, 2016. 474 с.
- 12. Kuznetsova M.N., Zhilkina V.Y. Nanoparticles of cerium oxide. The application and cerium oxide toxicity assessment // Pharmacy and Pharmaceutical Technology. 2021. № 2. P. 38–43. DOI: 10.33920/ med-13-2102-02.
- 13. Nandhini G. et al. Study of polycaprolactone/curcumin loaded electrospun nanofibers on AZ91 magnesium alloy // Materials Today: Proceedings. 2020. Vol. 33. P. 2170–2173. DOI: 10.1016/j. matpr.2020.03.327.
- 14. Dhanasekaran N.P.D. et al. Recent advancement in biomedical applications of polycaprolactone and polycaprolactone-based materials // Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers. 2022. Vol. 4. P. 795–809. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-820352-1.00217-0
- 15. Mavis B. et al. Synthesis, characterization and osteoblastic activity of polycaprolactone nanofibers coated with biomimetic calcium phosphate // Acta Biomaterialia. 2009. Vol. 5, No. 8. P. 3098–3111. DOI: 10.1016/j.actbio.2009.04.037.
- 16. Li L.-Y. et al. Advances in functionalized polymer coatings on biodegradable magnesium alloys – A review // Journal of Materials Science & Technology. 2018. Vol. 79. P. 23–36.
- 17. Zhao X. et al. 3D-printed Mg-1Ca/polycaprolactone composite scaffolds with promoted bone regeneration // Journal of Magnesium and Alloys. 2022. DOI: 10.1016/j.jma.2022.07.002.
- 18. An K. et al. Synergistic control of wetting resistance and corrosion inhibition by cerium to enhance corrosion resistance of superhydrophobic coating // Colloids and Surfaces. A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2022. Vol. 653. P. 129874. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2022.129874.
- 19. Zahedi Asl V. et al. The effect of cerium cation on the microstructure and anti-corrosion performance of LDH conversion coatings on AZ31 magnesium alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2020. Vol. 821. P. 153248. DOI: 10.1016/j.jallcom.2019.153248.
- 20. Zimou J. et al. Structural, morphological, optical, and electrochemical properties of Co-doped CeO2 thin films // Materials Science in Semiconductor Processing. 2021. Vol. 135. P. 106049. DOI: 10.1016/j. mssp.2021.106049.
- 21. Boudellioua H. et al. Effects of polyethylene glycol (PEG) on the corrosion inhibition of mild steel by cerium nitrate in chloride solution // Applied Surface Science. 2019. Vol. 473. P. 449–460. DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.12.164.
- 22. Stojadinović S. Plasma electrolytic oxidation of metals. // Journal of the Serbian Chemical Society. 2013. Vol. 78(5). P. 713–716. https://doi.org/10.2298/JSC121126129S
- 23. Wang D. et al. Inhibitive effect of sodium molybdate on corrosion behaviour of AA6061 aluminium alloy in simulated concrete pore solutions // Construction and Building Materials. 2021. Vol. 270. P. 121463. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121463.
- 24. Wang J.-L. et al. The unexpected role of benzotriazole in mitigating magnesium alloy corrosion: A nucleating agent for crystalline nanostructured magnesium hydroxide film // Journal of the Electrochemical Society. 2015. Vol. 162, No. 8. P. C403–C411. DOI: 10.1149/2.0781508jes.
- 25. Shahini M.H. et al. Recent advances in biopolymers/carbohydrate polymers as effective corrosion inhibitive macro-molecules: A review study from experimental and theoretical views // Journal of Molecular Liquids. 2021. Vol. 325. P. 115110. DOI: 10.1016/j.molliq.2020.115110.
- 26. Gnedenkov A.S. et al. Hybrid coatings for active protection against corrosion of Mg and its alloys // Polymers. 2023. Vol. 15, No. 14. P. 3035. DOI: 10.3390/polym15143035.
