Химический элемент 1 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 79, атомная масса 196,9665; тяжёлый металл жёлтого цвета.

«ЗОЖ Марафон Росатом» — глобальный проект для всех сотрудников корпорации Росатом, в рамках которого участники будут вступать в команду Амбассадора, собирать заряды активности, участвовать в челленджах, выигрывать призы и многое другое.

Защитное покрытие в материаловедении — это слой материала (или несколько слоёв), искусственно создаваемый на поверхности изделия (подложки) с целью защиты его от неблагоприятных воздействий окружающей среды и/или придания поверхности специальных физико-химических и механических свойств. Это одна из ключевых технологий продления срока службы деталей, конструкций и инструментов, а также улучшения их эксплуатационных характеристик. Основные функции защитных покрытий Покрытия выполняют множество задач, в зависимости от условий эксплуатации: Антикоррозионная защита: Предотвращение химического или электрохимического разрушения металлов под действием влаги, кислот, солей и т.д. (например, окраска кузова автомобиля, цинкование). Защита от износа (механического): Повышение твёрдости и износостойкости поверхности, снижение трения (например, твёрдые покрытия на режущем инструменте, антифрикционные покрытия на подшипниках). Термозащита: Экран от высоких температур, тепловых ударов, окалинообразования (например, теплозащитные покрытия на лопатках турбин, огнеупорные краски). Химическая стойкость: Защита от агрессивных сред (кислот, щелочей, растворителей) — футеровка химических реакторов, эмалирование посуды. Электроизоляция или электропроводность: Обеспечение изоляции токоведущих частей (лаки, эмали) или создание проводящих слоёв (металлизация диэлектриков). Оптические свойства: Просветление оптики, создание отражающих или поглощающих слоёв. Декоративные функции: Придание изделию красивого внешнего вида, цвета, фактуры (большинство лакокрасочных покрытий). Классификация защитных покрытий Покрытия можно классифицировать по различным признакам. 1. По природе материала: Металлические покрытия: Черные металлы: Хром, никель, цинк, кадмий (часто наносятся гальванически). Цветные и благородные: Медь, серебро, золото, алюминий (для декоративных и специальных целей). Тугоплавкие металлы и соединения: Титан, вольфрам, карбиды, нитриды (для сверхтвердых и жаростойких покрытий). Неметаллические покрытия: Органические (полимерные): Лакокрасочные материалы (эмали, грунтовки, краски), полимерные плёнки, битумные мастики, эпоксидные смолы, резины. Неорганические: Керамические покрытия, стеклоэмали, силикатные покрытия, цементные составы. Композиционные покрытия: Состоят из нескольких фаз, например, металл-керамика, полимер с твердым наполнителем. 2. По способу нанесения (технологии): Выбор метода зависит от материала покрытия, подложки, требуемой толщины и условий эксплуатации. Гальванические (электрохимические): Осаждение металла из раствора электролита под действием тока (хромирование, никелирование, цинкование). Химические: Осаждение металла из раствора без внешнего тока (химическое никелирование, меднение). Горячие методы: Погружение изделия в расплавленный металл (горячее цинкование, алюминирование). Напыление: Газотермическое напыление: Распыление расплавленного материала газовой струёй (плазменное, электродуговое, газопламенное). Позволяет наносить металлы, керамику, пластмассы. Вакуумное напыление (PVD — Physical Vapor Deposition): Испарение материала в вакууме и его конденсация на подложке (магнетронное распыление, электронно-лучевое испарение). Обеспечивает тонкие, высококачественные плёнки. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD — Chemical Vapor Deposition): Осаждение твёрдого покрытия из газообразных реагентов в результате химической реакции. Лакокрасочные покрытия: Нанесение жидких составов (кистью, валиком, распылением, окунанием) с последующим высыханием или отверждением. Наплавка и плакирование: Нанесение слоя металла сваркой плавлением (наплавка) или приваркой тонкого листа (плакирование). Диффузионные методы: Насыщение поверхностного слоя подложки элементами (азотирование, цементация, борирование) — по сути, это тоже создание защитного слоя изменением химического состава поверхности. Примеры применения защитных покрытий Автомобилестроение: Лакокрасочное покрытие (защита от коррозии и декор), цинкование кузова, хромирование деталей, твёрдые покрытия на поршневых кольцах. Авиация и космонавтика: Теплозащитные покрытия на лопатках турбин, керамические покрытия на носовых обтекателях, износостойкие покрытия на шасси. Нефтегазовая отрасль: Антикоррозионные покрытия труб, внутренние покрытия резервуаров, износостойкие покрытия бурового инструмента. Медицина: Биосовместимые покрытия на имплантатах (гидроксиапатит), антибактериальные покрытия на инструментах. Электроника: Защитные лаки печатных плат (влага, пыль), проводящие покрытия контактов (золото, серебро), диэлектрические слои в микросхемах. Бытовая техника и посуда: Эмалированная посуда, антипригарное покрытие (тефлон), декоративное окрашивание. Требования к защитным покрытиям Чтобы покрытие эффективно выполняло свои функции, оно должно удовлетворять ряду требований: Адгезия (сцепление) с подложкой — прочное прилипание. Сплошность — отсутствие пор, трещин, раковин. Равномерность толщины по поверхности. Совместимость материалов покрытия и подложки (например, по термическому расширению, электрохимическому потенциалу). Стойкость к конкретным воздействиям (коррозии, трению, температуре и т.д.). Технологичность и экономическая целесообразность нанесения. Заключение Защитные покрытия — неотъемлемая часть современного производства. Они позволяют значительно повысить долговечность и надёжность изделий, экономят материальные ресурсы (можно использовать дешёвый основной материал, а защиту обеспечить тонким слоем покрытия) и открывают новые функциональные возможности. Материаловедение постоянно развивается в этом направлении, создавая всё более совершенные покрытия — наноструктурированные, многослойные, «умные» (способные самовосстанавливаться или менять свойства в зависимости от условий).

Заготовкой в машиностроении (производстве) называют предмет производства, из которого путём дальнейшей обработки будет получена деталь или неразъёмная сборочная единица. Выбор правильного способа получения заготовки в значительной степени определяет качество (механические, электрические, химические свойства), а также издержки на производство, связанные с дальнейшей обработкой предмета. Поэтому внедряются всё новые способы получения заготовок, позволяющие свести издержки к минимуму, и улучшить свойства изделия. Выбранный способ получения заготовки определяет перечень применимых материалов для неё, и наоборот — жёстко заданный материал ограничивает варианты заготовок.