Физико-химические закономерности сильнотоковых импульсных процессов в растворах при нанесении оксидных покрытий и модифицировании поверхности

Физико-химические закономерности сильнотоковых импульсных процессов в растворах при нанесении оксидных покрытий и модифицировании поверхности

Автор: Мамаев, Анатолий Иванович

Автор: Мамаев, Анатолий Иванович

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1998

Место защиты: Томск

Количество страниц: 361 c. ил

Артикул: 4028613

Стоимость: 250 руб.

Физико-химические закономерности сильнотоковых импульсных процессов в растворах при нанесении оксидных покрытий и модифицировании поверхности  Физико-химические закономерности сильнотоковых импульсных процессов в растворах при нанесении оксидных покрытий и модифицировании поверхности 

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СИЛЬНОТОКОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Введение.
1.1. Теория и теоретические модели сильнотоковых процессов в растворах электролитов
1.1.1. Кинетика образования покрытия
1.1.2. Исследование электродных процессов.
1.2. Приборы и методы исследования сильнотоковых процессов в растворах электролитов
1.2.1 Исследование микроплазменных процессов при помощи хронопотенциометрических измерений. Формовочные зависимости .
1.2.2. Потенциодинамическое исследование анодного оксидирования при высоких потенциалах.
1.3. Стационарные и нестационарные режимы воздействия на границу раздела электродраствор при микроплазменной обработке металлов. . .
1.4. Материалы и покрытия
1.5. Микроплазменные системы для нанесения и формирования функциональных покрытий
1.6. Микроплазменные системы для получения покрытий с низкой шероховатостью
1.7. Очистка поверхности стальных изделий
1.8. Закономерности образования биокерамических покрытий на титане.
Выводы.
Задачи исследования
Глава 2. ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НА ГРАНИЦЕ МЕТАЛЛОКСИДРАСТВОР ПРИ МИКРОПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ.
2.1. Теоретические исследования термодинамического состояния поверхности металла в растворе под потенциалом в процессах ее обработки токами большой плотности.
2.1.1 Схема образования покрытий
2.1.2. Термодинамический анализ состояния поверхности металла в растворе под потенциалом, причины возникновения локального плазменного разряда.
2.1.2.1. Термодинамический анализ.
2.1.2.2. Распределение кристаллов по размерам для стационарного процесса
2.1.2.3. Определение размера критического кристалла.
2.1.2.4. Критический потенциал, зависимость потенциала барьерного слоя от размеров кристаллов.
2.1.2.5. Электрорастворение металла с поверхности электрода, закономерности образования локального микроплазменного процесса. .
2.2.Закономерности перехода электрохимических процессов в
микроплазменные при прохождении токов большой плотности. Теоретические основы очистки и стерилизации медицинского
инструмента.
2.3 Модели образования градиентных слоистых керамических покрытий
2.3.1.Диффузионная модель в случае образования слоистых
градиентных оксидных покрытий с порами большой величины.
2.3.1.1 .Постановка задачи.
2.3.1.2. Определение зависимости скорости роста оксидного покрытия от времени и концентраций
2.3.1.3 Распределение концентрации ионов кислорода в градиентном
2.3.1.4. Расчет скорости роста слоистого градиентного оксидного
покрытия из раствора
2.3.2 Диффузионная модель в случае образования слоистого градиентного оксидного покрытия с порами малой величины.
Распределение концентрации ионов
2.3.2.1 Постановка задачи.
2.3.2.2.Зависимость толщины оксидного покрытия от соотношения
концентраций ионов металла и гидроксидионов
2.4. Диффузионная модель образования градиентных слоистых покрытий в микроплазменном режиме с учетом напряженности электрического поля.
2.4.1.Введени е.
2.4.2.Модель образования оксидного покрытия.
2.5. Параметрическая модель
Глава З.РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛЬНОТОКОВЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ .
3.1 Информационно измерительный комплекс для определения параметров микроплазменных процессов в растворах. Импульсный метод измерения параметров микроплазменных процессов
3.1.1 .Распределение потенциала в микроплазменной системе.
3.1.2.Теоретический анализ
3.1.3 .Блоксхема информационно измерительного комплекса
3.1.4.Источник питания.
3.1.5 Работа измерительной аппаратуры и программы
3.1 .Экспериментальная часть
3.2. Аппаратура и методика измерений
3.2.1. Аппаратура
3.2.2. Приборы.
3.2.3. Материалы и реактивы
3.2.4. Корректность электрохимических измерений параметров
сильнотоковых импульсных процессов в растворах электролитов
3.2.4.1 .Экспериментальная проверка правильности измерений
3.2.4.2. Методика измерения токов.
3.2.4.3. Методика измерения напряжений
3.2.5. Методики определений физикомеханических показателей оксидных покрытий.
3.2.5.1. Методика измерения шероховатости покрытия
3.2.5.2. Методика измерения толщины покрытия
3.2.5.3 Измерение коэффициента трения и скорости износа.
3.2.5.4. Методика определения пористости анодных оксидных покрытий 3 Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЖРОПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПОКРЫТИЯ
4.1. Распределение и перераспределение кристаллов по размерам.
4.2. Исследование скорости роста покрытия.
4.3. Закономерности образования градиентного слоя.
Глава 5. СВОЙСТВА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ПОКРЫТИЙ.
5.1. Исследование морфологии покрытий.
5.2. Исследование адсорбционной активности пористых керамических покрытий
5.3. Физикохимические и физикомеханические особенности поведения материала с градиентным пористым покрытием при механическом
нагружении
Глава 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОПЛАЗМЕННЫХ СИСТЕМ
6.1. Параметры микроплазменных систем для получения слоистых градиентных оксидных покрытий на сплавах алюминия.
6.2.Некоторые закономерности по нанесению керамических покрытий на сталь.
6.2.1. Выбор электролитов для получения керамических покрытий .
6.2.2. Зависимости тока от задающего напряжения и
поляризационные зависимости микроплазменного процесса при нанесении оксидных покрытий на сталь в импульсном режиме.
6.2.2.1. Импульсный потенциодинамический режим.
6.2.2.2. Импульсный потенциостатический режим
6.2.2.3. Импульсный гальваностатический режим
6.2.3. Влияние длительности импульса задающего напряжения на параметры микроплазменного процесса.
6.2.3.1. Потенциодинамический режим.
6.2.3.2. Импульсный гальваностатический режим
6.2.4. Исследование физикомеханических характеристик
керамических покрытий на стали
6.2.5. Параметры процессов при обработке сталей. Импульсный
потенциодинамический режим
6.3. Параметры и вольтамперные зависимости при обработке титана и сплавов титана
6.3.1. Импульсный потенциодинамический режим
6.3.2. Импульсный потенциостатический режим.
6.3.3. Импульсный гальваностатический режим.
6.3.4. Исследование зависимости емкости электрических слоев от
времени.
Выводы
Глава 7. РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ
7.1.Влияние состава электролита на качество биокерамических покрытий на титане.
7.1. Влияние природы и состава электролита на пористость покрытий .
Глава 8. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ СЛОИСТЫХ ГРАДИЕНТНЫХ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛИ ТЕКСТИЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
8.1. Исследование процесса нанесения слоистых градиентных оксидных покрытий
8.2. Разработка технологии нанесения оксидных покрытий на детали
прядильных машин
8.2.1 Эксплуатационная надежность и долговечность основных механизмов и деталей машин пневмомеханического прядения
8.2.2. Разработка технологии нанесения слоистых градиентных оксидных покрытий на детали пневмопрядильных машин.
Глава 9. ОЧИСТКА И СТЕРИЛИЗАЦИЯ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА
9.1. Микроплазменная сильнотоковая очистка и стерилизация медицинских инструментов в растворах.
9.2.Способ и устройство для очистки и стерилизации мелкого медицинского инструмента.
9.3. Влияние микродуговой обработки в электролите не структуру и свойства поверхности стали.
9.4. Исследование стерильности стоматологических боров и мелкого
медицинского инструмента.
Глава . ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ В МИКРОПЛАЗМЕННОМ ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ В РАСТВОРАХ
.1 Принципы разработки технического задания для конструирования и изготовления источников питания для микроплазменных процессов. . .
.2 Разработка импульсных источников электропитания для процесса микродугового нанесения керамических покрытий на вентильные металлы и сплавы и обработки медицинских инструментов. .
.3 Способы увеличения параметров импульсных источников питания
для микроплазменной обработки в импульсном режиме
.4.Оборудование и оснастка для нанесения керамических оксидных
покрытий и обработки медицинского инструмента
.4.1 Оборудование для нанесения керамических и оксидных покрытий.
.4.2. Техника безопасности при работе на установке микродугового
оксидирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Предложенная схема измерения поляризационных зависимостей и поляризации рабочего электрода позволяет корректно проводить измерения только для постояннотоковых процессов с незначительной скоростью изменения потенциала. Способ не позволяет проводить корректные измерения для импульсных процессов, не позволяет выделить активную и емкостную составляющие тока. Таким образом, классические методы электрохимических измерений и способ потенциодинамического исследования анодного оксидирования в режиме искрения, созданный в ИХ ДВО, не дают возможности получить корректные поляризационные зависимости для быстротекущих электродных процессов при потенциалах В. Стационарные и нестационарные режимы воздействия на границу раздела электродраствор при микроплазменной обработке металлов. Известно, что при получении покрытий и изучении кинетики электродных процессов электродную систему обычно выводят из равновесия одним из следующих способов. Потенциодинамический метод заключается в том, что на границу раздела электродраствор воздействуют, применяя линейное изменение поляризующего напряжения. Поте нциостати чес кий метод заключается в том, что потенциал электрода резко изменяют от его равновесного значения до некоторого значения и измеряют возникающий после изменения потенциала ток в зависимости от времени. Гапьваностатические методы. Пропускание через электрод контролируемого тока и измерение потенциала. Кулоностатичекие методы. Пропускание контролируемого заряда через электродную систему и измерение потенциала. Эти методы, основанные на том или ином возмущении системы, можно подразделить на стационарные и нестационарные. В стационарных методах подразумевается не только стационарность переноса заряда и связанных с ним химических процессов, но и постоянство структуры поверхности электрода и непосредственно прилегающих к нему областей в течение всего времени измерения. Так как микроструктуру электрода трудно поддерживать постоянной при наличии процессов осаждения или растворения в определенной области плотностей тока в режимах стационарных, то предпочитают изучать растворение и осаждение переходными методами, в которых измерения занимают достаточно короткое время и микроструктуру электрода можно считать постоянной. В таблицах 1. Таблица 1. Потенцио статический Процесс ведут в потенциостатическом режиме при напряжении В, начальной плотности тока Адм, рН ,2 ,8 при следующем содержании компонентов, гл Карбонат на грия Гидроокись натрия Фосфат натрия 0,,0. Гальвано статичсскнй Для повышения коррозионной стойкости и декоративного вида покрытий, ведут обработку постоянным током в водном электролите, содержащем фосфат, борат и вольфрамат щелочного металла, при постоянном значении плотности тока 0. Асм2, выдерживают в течение мин и уменьшают до нуля в течение . Триназрийфосфаг ти водный Тетраборат натрия ти водный Вольфрамат натрия 2х водный или при напряжении формирования покрытия на алюминии В и В на титане. Гальвано статический со ступенчаты м увеличеним плотности тока Для снижения шероховатости покрытий процесс завершают в том же растворе, ступенчато снижая плотность тока на при длительности каждой ступени 0 мин ,. Потенцно статический со ступенчатым изменением потенциала Для упрощения процесса, уменьшения газопроницаемости и увеличения однородности покрытия предварительно, в течение 3 мин процесс проводят при напряжении В, а в последующем при напряжении В. Раствор силиката натрия ,. Таблица 1. Анодно катодный Для повышения износостойкости покрытия и уменьшения сквозной пористости в режиме микродугового оксидирования проводят обработку в щелочном электролите при наложении положительных и отрицательных импульсов напряжения, с частотой Гц, а величины катодного и анодного токов поддерживают в интервалах 0,5 Адм2 и 0,6 Адм2, соответственно, при соотношении амплитудных значении катодного и анодного токов в пределах 0,,. Анодно катодный с импульсом катодного тока У ля повышения равномерности покрытий через каждые с на изделие дополнительно подают импульс катодного тока плотностью 0,4. Адм2 и длительностью с.

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: 0.275, запросов: 121