Физико-химия процессов на границе раздела фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии

Физико-химия процессов на границе раздела фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии

Автор: Мамаева, Вера Александровна

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2007

Место защиты: Томск

Количество страниц: 310 с. ил.

Артикул: 3386439

Автор: Мамаева, Вера Александровна

Стоимость: 250 руб.

Физико-химия процессов на границе раздела фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии  Физико-химия процессов на границе раздела фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии 

Введение
Глава 1. Микроплазменные процессы в растворах электролитов
1.1. Модели образования и роста оксидных керамических покрытий
1.2. Теоретические модели роста покрытий с учетом напряжения искрения и пробоя
аноднооксидных пленок
1.3. Диффузионные модели образования покрытий в растворах электролитов токами
большой плотности.
1.4. Функциональные свойства покрытий формируемых при микроплазменном ок
сидировании
Глава 2. Теоретические основы моделирования состояния границы раздела двух жидких фаз при высоковольтной поляризации и возбуждения микроплазменных
процессов 2.1. Моделирование микроплазменных процессов на границе раздела двух жидких
2.1.1 фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии Математическая модель высоковольтных процессов на границе раздела двух
2.1.2. фаз в потенцистатических условиях Математическая модель высоковольтных процессов на границе раздела двух
2.1.3. фаз в потенцистатических условиях Высоковольтная поляризация границы раздела двух жидких фаз и микроплаз
2.2. менные процессы в нестационарных условиях Моделирование начальных стадий формирования барьерного слоя на границе
2.2.1 электродраствор при высоких скоростях изменения потенциала Моделирование процессов начальных стадий формирования покрытия на гра
2.2.2. нице электродраствор при анодной поляризации. Постановка задачи Решение анодной задачи. Концентрационное распределение в приэлектродном
2.2.3. слое Концентрационное распределение при катодной поляризации в приэлектрод
2.2.4 ном слое Расчетные вольтамперные зависимости для анодноой и катодной поляризации
Глава 3. Аппаратура, методики измерения и материалы
3.1. Информационноизмерительный комплекс
3.2. Микроплазменные ячейки
3.3. Материалы и реактивы
3.4. Методики измерения физикомеханических свойств
3.5. Определение массы органических веществ методом жидкостной хромато
массспектрометрии Глава 4. Электрохимические и микроплазменные процессы на границе раздела
двух жидких фаз при высокоэнергетическом импульсном воздействии
4.1. Исследование вольтамперных характеристик при анодной высоковольтной до
0 В импульсной поляризации границы раздела органическая жидкость
4.2. Исследование влияния длительности импульса при анодной высоковольтной до
0 В поляризации границы раздела двух жидких фаз бензол, толуол, октан водный раствор электролита па электрические сигналы и вольтамперные характеристики
4.3 Исследование вольтамперных характеристик при катодной высоковольтной импульсной поляризации границы раздела двух жидких фаз
4.4. Исследование влияния длительности импульса при катодной высоковольтной до 0 В поляризации границы раздела жидкостьжидкость
4.5. Исследование высоковольтной до В анодной и катодной поляризации гра ницы раздела жидкостьжидкость
4.6. Исследование микроплазменных процессов при высоковольтной поляризации 7 границы раздела фаз водные растворыорганичсская жидкость
4.7. Электрохимический синтез органических соединений при высоковольтной по 9 ляризации границы раздела двух жидких фаз
4.8. Получение фуллеренов при высоковольтной поляризации границы раздела двух 3 жидких фаз
4.9. Утилизация органических соединений
4 Способ жидкостной экстракции
Глава 5. Исследование циклических вольтамперных характеристик границы
раздела электродэлектролит процесса микроплазменно о формирования покрытий на различных сплавах
5.1. Исследование циклических вольтамперных характеристик процесса нанесения 4 покрытий в импульсном микроплазменном режиме на сплавах А1, У, Т
5.1.1 Исследование циклических вольтамперных характеристик процесса нанесения 4 покрытий в импульсном микроплазменном режиме на сплавах алюминия, магния и титана
5.1.2 Поведение вольтамперной кривой в зависимости от времени нанесения керами 5 ческого покрытия на сплавах алюминия, магния
5.1.3 Влияние концентрации компонентов электролита на форму вольтамперных за 8 висимостей
5.1.4 Способ определения марки сплава с помощью нейросетей
5.1.5 Анализ сплавов на выявление пережога
5.2. Исследование электрических параметров импульсных микроплазменных про 4 цессов и циклических вольтамперных характеристик процесса формирования биоактивных керамических покрытий на титане и его сплавах
5.2.1 Электрические характеристики титановых сплавов и покрытий сформирован 4 ных в импульсном микроплазменном режиме в зависимости от состава
электролита
5.2.2 Влияние амплитуды импульса поляризующего напряжения на форму вольтам 7 перных характеристик микроплазменного формирования биокерамических покрытий на титане и морфологию этих покрытий
5.2.3 Влияние времени микроплазменной обработки на вольтамперные зависимости 6 и свойства биокерамических покрытий на титане и его сплавах
5.2.4 Влияние длительности импульса поляризующего напряжения в условиях мик 3 роплазменньтх разрядов на вольтамперные характеристики и морфологию биокерамических покрытий на титане и его сплавах
5.2.5 Влияние концентрации электролита на форму циклических вольтамперных ха 7 рактеристик в процессе микроплазменного формирования биокерамического покрытия
Глава 6. Исследование физикомеханических и структурных свойств
биокерамических покрытий, клинические испытания на животных, нанесение биокерамических покрытий на реальные ортопедические и стоматологические имплантаты
6.1. Исследование адгезии биокерамических покрытий на титане и его сплавах
6.2. Исследование нано и микротвердости биокерамических покрытий
6.3. Исследование шероховатости поверхности биокерамических покрытий
6.4. Определение пористости покрытий с помощью профиломера
6.5. Исследование фазового состава и нанокристатлической структуры биокерами
ческих покрытий
6.6. Разработка способа модифицирования поверхности медицинских изделий, вы
полненных из титана и его сплавов варианты
6.7. Клинические испытания биокерамических покрытий на животных
6.8 Разработка способа нанесения бтокерамических покрытий на реальные имплан
таты для ортопедии и стоматологии Глава 7. Очистка и стерилизация медицинских изделий и инструментов
7.1. Способ очистки медицинских металлических изделий и инструментов
7.2. Способ очистки медицинских неметаллических изделий и инструментов
Глава 8. Микроплазменные процессы и мембраны
8.1. Микроплазменные процессы на мембранах
8.2. Перфорированная мембрана и способ ее получения
Глава 9. Получение биоактивных покрытий с лекарственными препаратами для
стентов
9.1 Разработка технологии нанесения пористых покрытий на медицинские изделия
из титана и никелида титана
9.2. Исследование морфологии покрытий на никелиде титана от состава электроли
та и режимов микроплазменной обработки
9.3. Исследование морфологии покрытий на титане от состава электролита и режи
мов микроплазменной обработки
9.4. Исследование адгезии и прочности покрытий при изгибе их на 0
9.5. Исследование элементного состава покрытий
9.6. Разработка методов введения медицинских препаратов в пористые керамиче
4г с кие материалы
9.7. Исследование скорости выхода медицинских препаратов
9.8. Исследование морфологии биокерамических покрытий, полученных в силикат 9 ном электролите с лекарственными препаратами и полимерными пленками
9.9. Исследование скорости выхода медицинских препаратов
9 Расчеты удельных характеристик и выхода медицинских препаратов
Глава . Получение электрической энергии. Плазменноэлектрохимические ис
точники энерг ии
.1. Основы плазменноэлектрохимического получения электрической энергии
.2. Способ преобразования химической энергии в электрическую энергию
Выводы
Литература


Показано, что наблюдается отличие теоретических и экспериментальных зависимостей в случае нанесения покрытий из сложного электролита, которое объясняется тем, что первоначально идет образование тонкого слоя, состоящего из оксидов алюминия, а в дальнейшем образование покрытия, состоящего из слоя оксидов алюминия и кремния, что подтверждается исследованием состава покрытия по толщине. Показано, что теоретические и экспериментальные зависимости толщины оксидного покрытия от времени в импульсном режиме в растворах, содержащих, гл МагНРОЮ Н , . НгО , Н3ВО3 , ЫаР при длительности импульса 0 мке и частоте Гц на сплаве алюминия Д совпадают, так как в данном случае идет образование одного оксида оксида алюминия. Важность создания градиентных слоев определяется тем, что они уменьшают концентрацию механических напряжений на границе раздела и увеличивают стойкость покрытий. Атомы кислорода, которые диффундируют вглубь металла, вступают в реакцию с металлом с образованием оксидов по реакции, которая сопровождается изменением состава, плотности вещества и твердости так как твердость оксидов выше твердости металла. Поскольку концентрация оксидов алюминия зависит от количества атомов кислорода, то состав, и твердость также изменяются при удалении от поверхности. Показано, что величина микротвердости увеличивается с увеличением времени обработки и уменьшается с увеличением расстояния от границы раздела оксидный слой металл, достигая твердости основного металла. Таким образом, экспериментально показано изменение состава и физикомеханических характеристик основного металла на глубину до 0 мкм и наличие градиентных слоев в основном металле. Полученные закономерности подтверждают теоретические положения о диффузии кислорода в материал металла основы, приводящей к градиентному изменению состава и твердости в слоях, лежащих на границе покрытие материал основы ,,. Сильнотоковые импульсные процессы в растворах элекролитов позволяют создавать функциональные неметаллические покрытия, способные работать в условиях коррозии, износа, термических воздействий , . Внедрение метода в практику затруднено изза отсутствия серийного оборудования, а также математического описания сипьнотоковых процессе. Разработка моделей, описывающих поведение электрохимической системы, позволит создавать источники питания установок микроплазменного оксидирования в электролитах, а также определить параметры электрохимических систем 1. Известно, что процесс прохождения электрического тока через границу раздела электрод раствор сопровождается электрохимическими реакциями, микроплазменными процессами, а также заряжением электрических слоев. При образовании оксидных покрытий на поверхности электрода происходит изменение сопротивления электрода. В работах 1 разработана параметрическая модель, описывающая сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах электролитов при импульсном режиме. Параметрами модели являются удельное активное сопротивление границы раздела металлраствор поскольку образование оксидного покрытия связано с необратимым переносом заряда и удельная емкость. Параметрическая модель позволяет рассчитать суммарный ток поляризующую зависимость по уравнению
1С , моделировать процесс нанесения слоистого керамического
покрытия выявить форму тока и поляризационные зависимости при различных формах поляризующего напряжения без изготовления источника питания. Обеспечение функциональных свойств покрытия обычно связано с природой и составом электролита, в который вводят необходимые соли, кислоты и щелочи, оксиды, дисперсные частицы, органические соединения и др. Введение индифферентных солей, кислот, щелочей приводит к увеличению электропроводности электролита и тем самым к уменьшению падения напряжения в растворе, что важно при экспериментальной реализации способа. В этом случае максимальная поляризация и максимальная напряженность электрического поля находятся на границе раздела электродраствор. Введение в электролит муравьиной, щавелевой, борной, лимонной, сульфосалициловой кислот, приводит к образованию плотных, изоляционных пленок . Введение в электролит фосфатов, боратов приводит к формированию пористых пленок со сквозными порами. Поскольку норы приводят к нарушению сплошности покрытия, создаются возможности для ведения процесса длительное время и, соответственно, для получения толстых покрытий.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.258, запросов: 121