Выполнен анализ упругодеформированного состояния двухсторонней пленки оксида алюминия, выращенной методом высоковольтного электрохимического оксидирования на пластинах алюминиевого сплава АМг2. Определены значения модуля Юнга в диапазоне 44-92 ГПа и показана его немонотонная сильная зависимость от плотности тока при оксидировании. Построена модель термоупругого состояния жесткосвязанной системы пленка-основа и на ее базе рассчитан коэффициент линейного температурного расширения оксида алюминия из экспериментальных зависимостей деформации указанной системы от температуры. Из анализа условий трещинообразования в оксидной пленке при нагревании оценена предельная температура ее устойчивости на уровне 400oС. Показана перспективность применения полученных оксидов в устройствах космической техники.
An analysis of the elastic deformation state of bilateral aluminium oxide grown by the method of high voltage electro-chemical oxidation on a plate made of AMg2 aluminium alloy is executed and the value of Young Modulus ranged from 44 to92 GPa is determined. There is a non-monotonic strong dependence of the elastic modulus on oxidation current density with maximum at 1 A/dm2. A mathematic model for a thermal-elastic state of the oxide film-substrate hard connected system was developed as a ground to calculate the coefficient of linear thermal expansion (CTE) of the aluminium oxide film from experimental data of the thermal strain of the system. The obtained value of CTE equal 11·10-6 K-1 is rather higher of that for MAO aluminium oxide and almost the same for convenient electrochemical aluminium oxide. The examination of crack propagate estimates the temperature of 400°C as an upper limit of film stability. The developed aluminium oxide films are characterized as a promise material for spacecraft application.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.