Page 29 - My FlipBook

“Эрдмийн чуулган-2023” ЭРДЭМ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ БҮТЭЭЛИЙН ЭМХЭТГЭЛ

ISSN 1560-8794 2021 ЭРДЭМ ШИНЖИЛГЭЭНИЙ БҮТЭЭЛИЙН ЭМХЭТГЭЛ

МАГНИЙН ХАЙЛШИЙН ГАДАРГУУ ДАХЬ БАТ БӨХ ӨНДӨРТЭЙ
БӨГӨӨД ЗЭВРЭЛТЭД ТЭСВЭРТЭЙ МОФ АГУУЛСАН ГУЛСАМТГАЙ
ШИНЭ ТӨРЛИЙН ПЕО БҮРХҮҮЛИЙН ХӨГЖҮҮЛЭЛТ

1
2,
Лхагваагийн ТЭЛМЭНБАЯР , Чойгийн ДОНГЖИН
1 Монгол улс, Улаанбаатар, ШУТИС, Механик Тээврийн Сургууль,
2 Солонгос улс, Сэжон хот, Хунг-ик Их Сургууль, Материал судлал, инженерчлэлийн сургууль
И-мэйл хаяг: Telmenbayar@must.edu.mn 1

Хураангуй: Магнийн хайлш AZ31-ийн гадаргууд зэврэлтэд тэсвэртэй бөгөөд бат бөх өндөртэй гулсамтгай
бүрхүүлийг плазм электролитын исэлдэлт (Plasma electrolytic oxidation PEO), орчинд нь МОФ (MOFs) ургуулалт
болон тос нэвчүүлэлтийн аргуудыг ашиглан шинээр гарган авсан. ПЕО бүрхүүл нь магнийн хайлшийн зэврэлтийн
тэсвэрийг дээшлүүлэхээс гадна холбогч давхаргын үүрэг гүйцэтгэсэн. Энгийн бөгөөд хялбар орчинд нь ургуулах
аргаар нэгэн төрлийн жигд тархалттай ЗИП-8 (ZIF-8) давхрага ПЕО бүрхүүлийн гадаргууд үүссэн. Үүссэн ЗИП-8
нь ПЕО бүрхүүлийн зэврэлтийн тэсвэрийг сайжруулахаас гадна гидрофобик шинжийг дээшлүүлсэн. Түүнчлэн
ЗИП-8 давхрага нь нэвчүүлсэн тосыг өөртөө хадгалах бүтцийг үүсгэж, гулсамтгай гадаргуу үүсгэсэн. Гарган авсан
ПЕО-МОФ-ГУЛС нь магнийн хайлшаас 6 дахин бага зэврэлтийн гүйдэл үзүүлсэн нь зэврэлтийн тэсвэр маш ихээр
дээшилж, үр дүнтэй хамгаалалтын бүрхүүл үүссэнг илтгэж байна. Мөн түүнчлэн ПЕО-МОФ-ГУЛС нь 2 хоног 3.5
wt% NaCl уусмалд байлгасны дараа ч маш өндөр зэврэлтийн потенциалтай -0.21 V/Ag/AgCl байсан. Цахилгаан
химийн зэврүүлэх аргын (potentiodynamic polarization test (PDS)) үр дүнд гарган авсан гулсамтгай гадаргуу нь дээд
зэргийн ус нэвтрүүлдэггүй шинж чанар үзүүлсэн нь 3.5 wt% NaCl уусмалд тэсвэр өндөртэй байгааг тогтоосон. Мөн
түүнчлэн ПЕО-МОФ-ГУЛС нь 3.5 wt% NaCl уусмалд түүний гидрофобик шинжийг бусад сорьцуудаас илүү удаан
хадгалсан. Цахилгаан химийн эсэргүүцлийн (Electrochemical Impedance Spectroscopy EIS) аргын үр дүнд ПЕО-
МОФ-ГУЛС нь зэврүүлэх уусмалд бусад сорьцоос илүү удаан хугацаанд тэсвэртэй байгаа нь тогтоогдсон. Механик
үрэлтийн туршилтаар ПЕО-МОФ-ГУЛС нь түүний шинж чанарыг тогтвортойгоор хадгалж байсан. Гарган авсан
гулсамтгай гадаргуу нь зэврүүлэх орчинд маш тэсвэртэй бөгөөд механик шинж чанар өндөртэй байсан. Энэхүү
судалгааны үр дүнгээр магнийн хайлшийн гадаргууд гулсамтгай бүрхүүл үүсгэх шинэ арга технологийг
боловсруулсан.
Түлхүүр үг: Mg AZ31, ПЕО, МОФ, ЗИП-8, гулсамтгай бүрхүүл, хэтгидрофобик (,зэврэлтэд тэсвэртэй).

I. УДИРТГАЛ бат бөх өндөртэй гулсамтгай бүрхүүлийг хөгжүүлэх
Магни нь хамгийн хөнгөн метал бөгөөд шаардлагатай байна.
инженерийн болон үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн Метал-органик фраймворк (metal-organic
хэрэглэгддэг гэсэн хэдий ч Mg болон түүний framework (MOF)) нь металын ион болон органик
хайлшууд нь зэврэлтэд тэсвэргүй учраас тэдгээрийн холбогчоос бүрдсэн шинэ төрлийн материал бөгөөд
хэрэглээ хязгаарлагдаж байна [1]. Метал болон түүнийг шингээгч материалаар хэрэглэхээр судлаж
хайлшуудыг зэврэлтээс хамгаалахын тулд байна [9-10]. Сүүлийн үед, зарим МОФ-ийг
тэдгээрийн гадаргууд хэтгидрофобик гадаргуу зэврэлтийн судалгаанд ашиглаж, тэдгээр нь
үүсгэж байна. Гэвч хэтгидрофобик бүрхүүл нь зэврэлтэд маш тэсвэртэйг тогтоогоод байгаа боловч
ашиглалтын явцад шинж чанараа алдаж, зэврүүлэх МОФ-ыг тусад нь бэлтгэж, материалын гадаргууд
уусмалын орчинд металыг зэврэлтээс хамгаалах уламжлалт физикийн аргаар суулгаж байгаа нь
чадвар нь буурч байна [2]. Тиймээс судлаачид практик ашиглахад тун төвөгтэй арга юм [11-13].
хэтгидрофобик бүрхүүлийн асуудлыг шийдвэрлэх Металлын гадаргууд орчинд нь МОФ ургуулах нь
арга замыг хайсаар байна. Үүний хүрээнд, нэгэн жигд давхарга үүсгэхээс гадна практикт
Айзенбергийн багийнхан [3] анх удаа гулсамтгай хэрэглэхэд тохиромжтой юм [14].
шингэн нэвчүүлсэн сүвэрхэг гадаргууг (SLIPS) анх Цеолитийн иммидазол фраймворк (zeolitic
удаа гарган авсан. imidazole framework-8 (ZIF-8)) нь химийн тэсвэр
Хэтгидрофобик гадаргуу дахь тогтворгүй өндөртэй бөгөөд дулаанд тэсвэртэй [15]. Түүнчлэн
агаартай харьцуулахад тос нь илүү тогтвортой, устай түүний шаталсан бүтэц нь гулсамтгай шингэнийг
холилдохгүй бөгөөд зэврүүлэх уусмал металын хадгалах бүтэцтэй тул гулсамтгай гадаргуу үүсгэхэд
гадаргууруу нэвчиж орохоос удаан хугацаанд маш тохиромжтой юм.
хамгаалах боломжтой юм [4,5]. Тиймээс ойрын Плазм электролитын исэлдэлт (plasma electrolytic
жилүүдэд хэд хэдэн гулсамтгай гадаргууг металлын oxidation (PEO)) нь хөнгөн металл хайлшийг
гадаргууд үүсгэж байна[6-8]. Гарган авсан зэврэлтээс хамгаалдаг механик шинж чанар
гулсамтгай гадаргуун сүвэрхэг хэврэг бүтцээс өндөртэй керамик бүрхүүл үүсгэдэг арга юм. Мөн
шалтгаалан бүрхүүл бат бөх багатай байна. Тиймээс ПЕО бүрхүүл нь тухайн металлаас өөрөөс нь үүсдэг

28