Защитные покрытия на металлопродукции

Курс «Защитные покрытия на металлопродукции» посвящен теме современных методов формирования покрытий на металлических изделиях и материалах для защиты от разрушающего воздействия окружающей среды химической и механической природы.

Актуальность курса достигается за счет рассмотрения физико-химических аспектов формирования защитных покрытий как на примере методов, широко используемых в промышленности, так и на примере перспективных методов.  

Семь разделов содержат подробную информацию по заявленной теме курса, начиная с вопросов технической подготовки поверхности изделий под покрытие, и заканчивая подробным описанием методов нанесения покрытий. В курсе подробно объясняется механизм формирования покрытия, взаимосвязь параметров процессов и свойств осаждаемых покрытий, а также техническая реализация методов.

Присоединяйтесь к Telegram-каналу Онлайн-курсы НИТУ МИСИС или пишите на openedu@misis.ru. Мы ответим на все ваши вопросы.

В состав курса входят видео-лекции продолжительностью 6-10 минут, материалы для самостоятельного изучения пользователями, анимационные ролики с инфографикой.
Разделы курса завершаются тестами на понимание материала (15-20 вопросов).

1. Ангал Р. Коррозия и защита от коррозии. – М.: Интеллект, 2013. 344 с.
2. Сыркин В.Г. CVD – метод. Химическое парофазое осаждение. М.: Наука, 2000. 495 с.
3. Hugh. O. Pierson. Hanbook of chemical vapor deposotion (CVD). Principles, technology and application. Second Edition. Noyes publications, U.S.A. 1999. 506 p.
4. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галль И.Е. и др. Гальванотехника. Справочник. - М.: Металлургия, 1987. 736 с.
5. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. – М.: Альянс, 2006. 472 с.
6. Ракоч А.Г., Гладкова А.А., Дуб А.В. Плазменно-электролитическая обработка алюминиевых и титановых сплавов. - М.: Изд. Дом “МИСиС”, 2017. 160 с.

Для полноценного освоения учебного материала по дисциплине студент должен пройти предварительное изучение следующих дисциплин:

1. «Физическая химия. Термодинамика», «Физическая химия. Кинетика»
2. «Введение в материаловедение»
3. «Коррозия и защита металлов»

и владеть понятийным аппаратом в объеме программ бакалавриата.
Кроме того, студент должен уметь работать с научной литературой, читать конструкторскую документацию, разработанную в соответствии с требованиями Единой системой конструкторской документации, и иметь навыки работы с персональным компьютером.

Неделя 1 Раздел I. Введение.
1.1. Введение.
1.2. Классификация методов нанесения покрытий.
1.3. Классификация покрытий.
1.4. Свойства покрытий.
1.5. Факторы разрушающего воздействия среды.
1.6. Механизмы защитного действия покрытий.
1.7. Технологические операции нанесения покрытий

Неделя 2 Раздел II. Подготовка поверхности.
2.1. Цели и задачи обработки поверхности и постобработки покрытия
2.2. Выравнивание поверхности
2.3. Механические методы очистки поверхности
2.4. Химические методы очистки поверхности
2.5. In situ методы очистки поверхности
2.6. Нанесение подслоев
2.7. Постобработка покрытий

Неделя 3 Раздел III. Качество покрытий. Часть 1
3.1. Классификация методов контроля
3.2. Исследование структуры покрытий
3.3. Определение толщины и пористости покрытий
3.4. Определение состава покрытий

Неделя 4 Раздел III. Качество покрытий. Часть 2
3.5. Оценка внешнего вида покрытий
3.6. Механические испытания покрытий
3.7. Методы коррозионных испытаний покрытий
3.8. Стандартизация в области защитных покрытий

Неделя 5 Раздел IV. Гальванические покрытия. Часть 1
4.1. Введение.
4.2. Механизм формирования покрытий.
4.3. Параметры процесса.
4.4. Свойства электролитов

Неделя 6 Раздел IV. Гальванические покрытия. Часть 2
4.5. Свойства гальванических покрытий.
4.6. Металлические гальванические покрытия.
4.7. Покрытия из сплавов и композитов.
4.8. Техническая реализация процессов электрохимического осаждения.

Неделя 7 Раздел V. Химические методы нанесения покрытий. Часть 1
5.1. Введение.
5.2. Механизм химико-каталитического осаждения металлов и сплавов.
5.3. Параметры процесса и свойства растворов.
5.4. Состав и свойства покрытия.
5.5. Режимы нанесения химико-каталитических покрытий.
5.6. Техническая реализация процессов химической металлизации. 

Неделя 8 Раздел V. Химические методы нанесения покрытий. Часть 2
5.7. Механизм формирования конверсионных покрытий.
5.8. Параметры процессов оксидирования и фосфатирования.
5.9. Свойства конверсионных покрытий.
5.10. Режимы осаждения конверсионных покрытий
5.11. Техническая реализация процессов нанесения конверсионных покрытий.

Неделя 9 Раздел VI. Анодирование и плазменное электролитическое оксидирование.
6.1.Виды анодирования
6.2.Механизм анодирования
6.3.Режимы анодирования
6.4.Процесс плазменно-электролитического оксидирования
6.5. Механизм плазменно-электролитического оксидирования
6.6. Оборудование для нанесения покрытий
6.7 Свойства и режимы получения покрытий методом плазменно-электролитического оксидирования

Неделя 10 Раздел VII. Методы нанесения покрытий из парогазовой фазы.
7.1. Введение
7.2. Классификация CVD покрытий
7.3. Механизм химического газофазного осаждения
7.4. CVD прекурсоры
7.5. Параметры CVD процессов
7.6. Спектр CVD покрытий
7.7. Свойства CVD покрытий
7.8. Техническая реализация CVD технологии

На прохождение каждого раздела отводится 1-2 недели. По завершении каждого раздела обучения слушатели должны выполнить 1 обязательное экзаменационное задание

В результате освоения курса у обучающихся формируются следующие компетенции:

• Знает типы и классы современных и перспективных неорганических и/или органических материалов и технологических процессов их получения, обработки и модификации;
• Определяет современные проблемы теоретического и прикладного материаловедения и технологии материалов применительно к различным областям техники и технологии;
• Связывает физические и химические свойства материалов и явления, протекающие в них, с технологическими процессами производства, обработки и их эксплуатационной надежностью и долговечностью;
• Владеет современными методами анализа и определения физических, химических и механических свойств перспективных материалов;
• Наделен навыками разработки и использования новых технологических процессов и оборудования в производстве и модификации неорганических и органических материалов, в том числе гибридных, композиционных и наноматериалов.

• ОПК-1 Фундаментальные знания. Демонстрировать глубокое знание и понимание фундаментальных наук, а также знания в междисциплинарных областях профессиональной деятельности.
• ОПК-2 Системный анализ. Умение анализировать продукцию, процессы и системы в рамках широких междисциплинарных областей, а также умение ставить и решать нестандартные задачи в условиях неопределенности и альтернативных решений с использованием соответствующих аналитических, вычислительных и экспериментальных методов, а также новых инновационных методов.
• ОПК-4 Исследования. Способность находить и получать необходимые данные об объекте исследования, осуществлять поиск литературы, критически использовать базы данных и другие источники информации, осуществлять моделирование объектов и процессов, а также исследовать применение новейших технологий.
• ОПК-6 Принятие решений. Умение управлять комплексными проектами, которые требуют новых стратегических подходов, брать на себя ответственность за принятие решений.
• ПК-1 Научно-исследовательская (в области материаловедения и технологии материалов). Способность проводить научно-исследовательские работы и (или) опытно-конструкторские разработки в области материаловедения и технологии материалов по тематике организации.
• ПК-2 Расчетно-аналитическая (в области материаловедения и технологии материалов). Способность использовать современные информационно-коммуникационные и расчетно-аналитические технологии, методы моделирования при прогнозировании и оптимизации технологических процессов и свойств материалов в деятельности в области материаловедения и технологии материалов.
• ПК-3 Производственная (в области материаловедения и технологии материалов). Готовность разрабатывать технологические процессы на стадии разработки, внедрения в производство и испытаний материалов и изделий из них.
• ПК-5 Организационно-управленческая (в области материаловедения и технологии материалов). Способность использовать принципы производственного менеджмента и управления персоналом малого коллектива, выполнять ресурсное обоснование проведения  научно-исследовательских и (или) опытно-промышленных работ на основе экономического анализа
• ПКП-1 Способность и готовность на основе знаний теории коррозии металлов, теоретических и экспериментальных методов изучения коррозионных процессов, изучении структурных методов физического материаловедения и современного оборудования для исследования и диагностики коррозионного состояния материалов, проведения коррозионных исследований и испытаний металлических материалов делать обоснованные выводы по применению металлических изделий и конструкций в конкретных условиях эксплуатации.