Розвиток машинобудування, приладобудування, електронної техніки неможливий без використання матеріалів та технологій, що підвищують надійність, довговічність машин та механізмів, збільшують їх експлуатаційні і міжремонтні часи, зменшують вартість ремонту та підвищують безпеку роботи. Один з методів вирішення цих завдань є створення та використання матеріалів з високими антифрикційними, зносо- та корозійностійкими, жароміцними покриттями. Вищезгаданими властивостями у повній мірі володіють оксидокерамічні покриття на вентильних металах Al, Zr, Ti, Ta, Zn, Fe, Ge, Si та інших [1].

Особливістю оксидної плівки на вентильних металах є її уніполярна провідність в контакті з електролітом. При анодній поляризації на таких металах провідність оксидного шару зменшується в 10³…10⁵ разів порівняно з катодним включенням. Покриття формуються при накладанні зовнішнього електричного поля до системи вентильний метал – електроліт на установці, що складається з джерела струму та ванни з електролітом у якій знаходиться деталь. Важливу роль в формуванні безпористого, пористого, аморфного чи кристалічного оксидного шару відіграють електроліти та режими у яких формуються ці покриття.

Найширше застосовуються на практиці та найкраще висвітлені в літературі способи формування покриттів на сплавах алюмінію.

Широко поширений процес анодування (напруги порядку 100 V, струми 0,1–1 А?г^-1) для синтезу на металах безпористих, корозійностійких структур, що мають високу адгезією до основи, високу твердість (порівняно з металом основи), високу діелектричну проникність та максимальну товщину в кілька десятків мікрометрів. Використовують їх як підложки для кращої адгезії фарби, як діелектрики в конденсаторних системах та як декоративні захисні покриття на різних виробах [1, 2].

При підвищенні потенціалу системи метал – електроліт, напруженість електричного поля зростає та на поверхні металу виникають іскрові розряди. У них синтезується покриття з високою адгезією до основи, високою мікротвердістю, що дає можливість формування рівномірних покриттів на зовнішніх та внутрішніх поверхнях, на поверхнях зі складним профілем, високі діелектричні властивості, високу циклічну теплостійкість, стійкість [4] від високотемпературного корозійного зношування.

Прикладом успішного застосування матеріалів з такими властивостями є захист днищ поршнів двигунів внутрішнього згоряння від дії високотемпературних теплових потоків та метод зниження градієнта температури між різними частинами поршня [4].

Технологія синтезу оксидокерамічних покрить активно розвивається у ФМІ НАН України. Розроблені процеси формування оксидних покрить на алюмінієвих, магнієвих та цирконієвих сплавах. Максимальна мікротвердість на алюмінієвих сплавах сягає 2900…3200 кГ / мм², на магнієвих сплавах 960–1100 кГ / мм², на цирконієвих 800–1000 кГ / мм². Розроблені умови технологічних процесів утворення робочих поверхонь паперо – протяжних механізмів, ізолюючих клинів фіксаторів обмоток турбогенераторів, плунжерних гільз перекачуючих насосів, гільз поршнів внутрішнього згоряння (рис. 1), прошарки на алюмінієвих та магнієвих виробах перед фарбуванням та інш. [5]. На магнієвих сплавах для формування зносостійких покриттів на поверхнях ниткопротяжних механізмів текстильної промисловості.

Формування оксидокерамічних покриттів у кислих електролітах дає можливість створювати товсті пористі плівки. Пори в яких є наскрізними мають складну розгалужену будову і діаметр у розмірі кількох мікрометрів. Вони знайшли використання як фільтри. Роботи в цьому напрямі ведуться в пошуках режимів синтезу та складу електролітів у яких діаметр пор буде мати найменший розкид та наперед заданий розмір.

Вищезгадані технології швидко та активно розвиваються і прогресують у напрямку зменшення енергетичних та матеріальних затрат та використання не шкідливої сировини.

Рис. 1. Деталі з оксидокерамічними покриттями.