Zabezpieczanie powierzchni metali: od metod zaawansowanych do rewolucyjnych
Gęstość magnezu wynosi zaledwie 1,7 g/cm3, więc nie powinno dziwić, że metal ten znajduje liczne zastosowania w przemyśle lotniczym. Jednak, aby lekki magnez mógł stanowić praktyczną alternatywę dla stopów aluminium, konieczne jest zabezpieczanie jego powierzchni w celu zwiększania odporności na korozję w niesprzyjających warunkach. Obecnie do zabezpieczania stopów magnezowych przed korozją używane są powszechnie powłoki konwersyjne na bazie chromu sześciowartościowego. Wykorzystując dofinansowanie z programu Czyste niebo, badacze zajęli się poszukiwaniem bardziej ekologicznej alternatywy. Prace finansowanego ze środków UE projektu COMAG (Development and implementation of conductive coating for magnesium sheets in A/C) koncentrowały się na metodach zabezpieczania końcowego z wykorzystaniem silanów. Do zabezpieczania antykorozyjnego elementów metalowych ze stali, miedzi i stopów aluminium używa się powszechnie alkoksyorganosilanów i podobnych związków krzemu. Cienkie warstwy silanów organicznych okazały się również skuteczną barierą fizyczną do ochrony stopów magnezowych. Za punkt wyjścia dla badań zespołu przyjęto zawierający silany produkt komercyjny Oxsilan MG 0611. Zanurzając elementy magnezowe w nowo opracowanej wersji roztworu silanowego, udało się odkładać na wierzchniej warstwie tlenku wyjątkowo cienkie powłoki o grubości poniżej jednego mikrometra. Wybranego silanu organicznego użyto do zabezpieczenia anodowanej powierzchni walcowanych arkuszy stopu Elektron 43 przed nałożeniem farby lotniczej, odnotowując znaczące zwiększenie odporności na korozję. Tlenki anodowe zwiększały też adhezję powłok końcowych, w tym również farby. Partnerzy projektu COMAG przetestowali adhezję na mokro i na sucho według standardu federalnego 141, uzyskując obiecujące wyniki. Technika zabezpieczania z użyciem silanów jest przyjazna dla środowiska i zapewnia nie tylko dobrą adhezję, ale również utrzymanie odpowiedniego oporu elektrycznego i właściwości mechanicznych badanego stopu magnezu. Wyniki projektu otwierają drogę do zastępowania mniej istotnych elementów aluminiowych i komponentów systemów samolotów częściami magnezowymi, co może przynieść zmniejszenie ciężaru o około 30%. Uzyskanie takiego wyniku pozwoliłoby osiągnąć cele programu Czyste niebo w zakresie zmniejszania zużycia paliwa i poziomów emisji zanieczyszczeń.
Słowa kluczowe
Zabezpieczanie powierzchni, stopy magnezowe, aeronautyka, odporność na korozję, silany, materiał lekki
