Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65192010.31857/S2686953524010052CHEMISTRYХИМИЯResearch ArticleEffect of surface microstructure for corrosion resistance and magnetic properties of an amorphous cobalt-based Co-Si-Fe-Cr-Al ALLOYВлияние микроструктуры поверхности на коррозионную устойчивость и магнитные свойства аморфного сплава на основе кобальта Co-Si-Fe-Cr-AlKuznetsovaI. I.КузнецоваИ. И.
Russian Federation

Department of Chemistry

Химический факультет

lmkustov@mail.ruLebedevaO. K.ЛебедеваО. К.
Russian Federation

Department of Chemistry

Химический факультет

lmkustov@mail.ruKultinD. Yu.КультинД. Ю.
Russian Federation

Department of Chemistry

Химический факультет

lmkustov@mail.ruPerovN. S.ПеровН. С.
Russian Federation

Department of Chemistry

Физический факультет

lmkustov@mail.ruKustovL. M.КустовЛ. М.
Russian Federation

Department of Chemistry

Химический факультет

lmkustov@mail.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский Государственный Университет имени М.В. ЛомоносоваZelinsky Institute of Organic Chemistry, Russian Academy of SciencesИнститут органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук050420245141505802022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651920

The surface of an amorphous cobalt-based alloy of nominal composition Co75Si15Fe5Cr4.5Al0.5 was modified by nanostructures at anodizing in an ionic liquid – bis(trifluoromethane sulfonyl)imide 1-butyl-3-methyl- imidazolium. The magnetic (saturation specific magnetization and coercive force) and corrosion (corrosion potential and resistance) characteristics of an amorphous alloy before and after electrochemical modification of the surface by nanostructures are compared. Modification of the alloy surface partially changes its magnetic properties. After corrosion tests, an increase in the value of coercive force is observed. Corrosion tests were carried out by the method of polarization curves in Ringer’s solution. The corrosion resistance of alloys modified by oxide nanostructures is higher than the corrosion resistance of a polished alloy. The increase in corrosion resistance is mainly determined by the presence of nanostructures.

Поверхность аморфного сплава на основе кобальта номинального состава Co75Si15Fe5Cr4.5Al0.5 была модифицирована наноструктурами при анодировании в ионной жидкости – бис(трифторметансульфонил)имиде 1-бутил-3-метилимидазолия. Проведено сравнение магнитных (удельной намагниченности насыщения и коэрцитивной силы) и коррозионных (потенциала коррозии и сопротивления) характеристик аморфного сплава до и после электрохимического модифицирования поверхности наноструктурами. Модифицирование поверхности сплава частично меняет его магнитные свойства. После коррозионных испытаний наблюдается возрастание значения коэрцитивной силы. Коррозионные испытания проводили методом поляризационных кривых в растворе Рингера. Коррозионная устойчивость модифицированных оксидными наноструктурами сплавов выше, чем коррозионная устойчивость шлифованного сплава. Увеличение коррозионной стойкости определяется в основном присутствием наноструктур.

ionic liquidsanodizingnanostructuresmagnetic nanoparticlessurface functionalizationmagnetic materialsmagnetic alloyscorrosionself-organizationinformation storageионные жидкостианодированиенаноструктурымагнитные наночастицыфункционализация поверхностимагнитные материалымагнитные сплавыкоррозиясамоорганизацияхранение информацииРоссийский Научный ФондRussian Science Foundation23-73-30007The work was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation (project No. 23-73-30007).Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 23-73-30007).Chiriac H., Herea D.-D., Corodeanu S. // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 311. № 1. P. 425–428. https://doi .org/10.1016/j.jmmm.2006.11.207Louzguine-Luzgin D.V., Ketov S.V., Trifonov A.S., Churymov A.Yu. // J. Alloys Compd. 2018. V. 742. P. 512–517. https://doi .org/10.1016/j.jallcom.2018.01.290Ackland K., Masood A., Kulkarni S., Stamenov P. // AIP Advances. 2018. V. 8. № 5. P. 056129. https://doi .org/10.1063/1.5007707Xu D.D., Zhou B.L., Wang Q.Q., Zhou J., Yang W.M., Yuan C.C., Xue L., Fan X.D., Ma L.Q., Shen B.L. // Corros. Sci. 2018. V. 138. P. 20–27. https://doi .org/10.1016/j.corsci.2018.04.006Xu J., Yang Y., Li W., Xie Z., Chen X. // Mater. Res. Bull. 2018. V. 97. P. 452–456. https://doi .org/10.1016/j.materresbull.2017.09.042Permyakova I.E., Glezer A.M., Savchenko E.S., Shchetinin I.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2017. V. 81. № 11. P. 1310–1316. https://doi .org/10.3103/S1062873817110144Han J., Hong J., Kwon S., Choi-Yim H. // Metals. 2021. V. 11. № 2. P. 304. https://doi .org/10.3390/met11020304Lone S.A., Mardare C.C., Mardare A.I., Hassel A.W. // Meet. Abstr. 2021. V. MA2021-01. № 18. P. 797. https://doi .org/10.1149/MA2021-0118797mtgabsHu J., Zhang X., Liu H., Fu B., Dong Z., Wang Y. // J. Supercond. Nov. Magn. 2022. V. 35. № 6. P. 1569–1574.Nyby C., Guo X., Saal J.E., Chien S.-C., Gerard A.Y., Ke H., Li T., Lu P., Oberdorfer C., Sahu S., Li S., Taylor C.D., Windl W., Scully J.R., Frankel G.S. // Sci. Data. 2021. V. 8. № 1. P. 58. https://doi .org/10.1038/s41597-021-00840-yHu J., Dong C., Li X., Xiao K. // J. Mater. Sci. Technol. 2010. V. 26. № 4. P. 355–361. https://doi .org/10.1016/S1005-0302(10)60058-8Chernavsky P.A., Kim N.V., Andrianov V.A., Perfiliev Y.D., Novakova A.A., Perov N.S. // RSC Adv. 2021. V. 11. № 25. P. 15422–15427. https://doi .org/10.1039/D1RA01200BLebedeva O., Kultin D., Kustov L. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 12. P. 3270. https://doi .org/10.3390/nano11123270Lebedeva O., Kultin D., Zakharov A., Кustov L. // Surf. Interfaces. 2022. V. 34. P. 102345. https://doi .org/10.1016/j.surfin.2022.102345Lebedeva O., Snytko V., Kuznetsova I., Kalmykov K., Kultin D., Root N., Philippova S., Dunaev S., Zakharov A., Kustov L. // Metals. 2020. V. 10. № 5. P. 583. https://doi .org/10.3390/met10050583Lebedeva O., Kultin D., Kalmykov K., Snytko V., Kuznetsova I., Orekhov A., Zakharov A., Kustov L. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. № 1. P. 2025–2032. https://doi .org/10.1021/acsami.0c19392Gaikar P.S., Angre A.P., Wadhawa G., Ledade P.V., Mahmood S.H., Lambat T.L. // Curr. Res. Green Sustainable Chem. 2022. V. 5. P. 100265. https://doi .org/10.1016/j.crgsc.2022.100265Saverina E.A., Zinchenko D.Y., Farafonova S.D., Galushko A.S., Novikov A.A., Gorbachevskii M.V., Ananikov V.P., Egorov M.P., Jouikov V.V., Syroeshkin M.A. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2020. V. 8. № 27. P. 10259–10264. https://doi .org/10.1021/acssuschemeng.0c03133Uran S., Veal B., Grimsditch M., Pearson J., Berger A. // Oxid. Met. 2000. V. 54. № 1/2. P. 73–85. https://doi .org/10.1023/A:1004650612791Osei-Agyemang E., Balasubramanian G. // npj Mater. Degrad. 2019. V. 3. № 1. P. 20. https://doi .org/10.1038/s41529-019-0082-5Pontinha M., Faty S., Walls M.G., Ferreira M.G.S., Cunha Belo M.D. // Corros. Sci. 2006. V. 48. № 10. P. 2971–2986. https://doi .org/10.1016/j.corsci.2005.10.007Chang A.S., Tahira A., Chang F., Solangi A.G., Bhatti M.A., Vigolo B., Nafady A., Ibupoto Z.H. // Biosensors. 2023. V. 13. № 1. P. 147. https://doi .org/10.3390/bios13010147Kuznetsova I., Lebedeva O., Kultin D., Kalmykov K., Philippova S., Leonov A., Kustov L. // ECS Trans. 2022. V. 109. № 14. P. 87–94. https://doi .org/10.1149/10914.0087ecstZhang L., Xiong X., Yan Y., Gao K., Qiao L., Su Y. // Int. J. Miner. Metall. Mater. 2019. V. 26. № 6. P. 732–739. https://doi .org/10.1007/s12613-019-1803-zGarcia-Falcon C.M., Gil-Lopez T., Verdu-Vazquez A., Mirza-Rosca J.C. // Mater. Chem. Phys. 2021. V. 260. P. 124164. https://doi .org/10.1016/j.matchemphys.2020.124164Souza C.A.C., Ribeiro D.V., Kiminami C.S. // J. Non Cryst. Solids. 2016. V. 442. P. 56–66. https://doi .org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.04.009Skulkina N.A., Ivanov O.A., Stepanova E.A., Shubina L.N., Kuznetsov P.A., Mazeeva A.K. // Phys. Metals Metallogr. 2015. V. 116. № 12. P. 1182–1189. https://doi .org/10.1134/S0031918X1512011XVakhitov R.M., Shapayeva T.B., Solonetskiy R.V., Yumaguzin A.R. // Phys. Metals Metallogr. 2017. V. 118. № 6. P. 541–545. https://doi .org/10.1134/S0031918X17040111Шалыгина Е.Е., Агапонова А.В., Тараканов О.Н., Рыжиков И.А., Шалыгин А.Н. // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37. № 9. С. 37–44. https://doi .org/10.1134/S1063785011050154Агапонова А.В., Шалыгина Е.Е., Тараканов О.Н., Быков И.В., Маклаков С.А., Пухов А.А., Рыжиков И.А., Седова М.В., Якубов И.Т. // Изв. РАН. Сер. физ. 2011. Т. 75. № 2. С. 200–202. https://doi .org/10.3103/S1062873811020031Dokukin M.E., Perov N.S., Dokukin E.B., Beskrovnyi A.I., Zaichenko S.G. // Physica B: Condens. Matter. 2005. V. 368. № 1–4. P. 267–272. https://doi .org/10.1016/j.physb.2005.07.020