Направленное формирование структуры электролитических сплавов Zn-Ni-Co, Zn-Ni, Co-Ni-Mn, Co-Mn, Cr-Ni-Co с повышенными функциональными свойствами

• Автор: Ракашов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Электроосаждение сплавов

1.1.1. Электролиты

1.1.2. Влияние ПАВ на условия электроосаждения

1.2. Структура электроосажденных сплавов

1.2.1. Фазовый состав

1.2.2. Наноструктура

1.2.2. Физико-химические и физико-механические свойства

1.2.3.1. Коррозия электроосажденных сплавов и методы защиты от нее
1.2.3.2. Микротвердостъ
1.2.3.3. Магнитные свойства
1.2.3.4. Каталитические свойства наноструктурных сплавов
1.3. Заключение
ГЛАВА 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА СПЛАВОВ
2.1. Расчет фазового состава сплавов 2п-№-Со, Со-№-Мп и Сг-№-Со
2.2. Обоснование возможности формирования фазы а-№ и фазового перехода
а-М-э р- N1 в электролитическом № и сплавах на его основе
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ И АППАРАТУРА (МЕТОДЫ ФИЗИКОХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА)
3.1. Получение электролитических сплавов 2п-№, Zn-Ni-Co, Со-Мп, Со-КИ-Мп и
№-Со-Сг
3.2. Равномерность
3.3. Определение выхода по току
3.4. Определение химического состава
3.5. Рентгенофазовый анализ
3.6. Атомно-силовая микроскопия (АСМ)
3.7. Электронномикроскопические исследования
3.7.1. Просвечивающая электронная микроскопия
3.7.2. Отражательная электронная микроскопия
3.8. Микроструктурный анализ (МСА)
3.8.1. Рентгеновский микроанализатор "БоДса”
3.8.2. Оптический металлографический микроскоп ЕС МЕТАМЛВ-
3.8.3. Растровая электронная микроскопия (РЭМ)
3.9. Физико-механические и физико-химические методы анализа
3.9.1. Дюрометрический метод анализа
3.9.2. Определение скорости коррозии
3.9.3. Определение магнитных свойств
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ
4.1. Электроосаждение сплавов 2п-№, 2п-№-Со
4.1.1. Улучшение характеристик и оптимизация процесса осаждения сплава

4.1.2. Улучшение характеристик и оптимизация процесса осаждения сплава Еп-Ш-Со
4.2. Электроосаждение сплавов Со-Мп, Со-№-Мп
4.3. Электроосаждение сплавов Сг-№-Со
ГЛАВА 5. СТРУКТУРА ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ СПЛАВОВ
5.1. Фазовый и химический состав
5.2. Микроструктура и наноструктура
5.3. Структурные характеристики сплава Со-№-Мп
5.4. Фазовый состав электроосажденных сплавов Со-№-Мп
5.5. Структурные характеристики сплава Сг-№-Со
5.6. Наноструктура электроосажденных сплавов Сг-№-Со
ГЛАВА 6. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ
6.1. Антикоррозионные свойства сплава 2п-№-Со
6.2. Микротвердость электроосажденного сплава 2п-№-Со
6.3. Влияние условий электролиза на магнитные свойства сплава Со-М-Мп
6.4. Структурные характеристики катализатора Со-М-Мп для реакции Фишера -Тропша
6.5. Микротвердость сплава Сг-№-Со
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

электронных оболочек:
n^o^ajj-iu-o-ig, (2.3)
где Uu Ucn - относительный потенциал ионизации металла и сплава.
4) Полный (общий) фактор [10]:
n0=nd+ne =
=[(di/dcn)3-l+y1ln(y1)+y2ln(y2)+y3ln(y3)]+[(V,A^cn)-l]+0,75(U1-UCI1)41-nv), (2.4) п0 состоит из трех составляющих: два относятся к различию геометрических размеров атомов (di/dCT) и плотности вещества (оба учитываются в размерном факторе) и третье слагаемое (пе) характеризует искажения электронных оболочек за счет различия электронной плотности вещества.
Особый интерес среди исследуемых нами сплавов представляют покрытия Zn-Ni-Co, которые могли бы содержать или образовывать электронное соединение типа Ni5Zn2i. Главной задачей в случае сплава Zn-Ni-Co было получить покрытие с максимальным содержанием интерметаллида Ni5Zn2i (у-фаза). Для этого сначала был спрогнозирован состав электролита (соотношение ионов металлов), при котором ожидается максимальная протяженность границ у-фазы. Самая широкая область существования у- фазы ожидается при соотношении Zn:Ni:Co = 0,6:0,3:0,1.
О возможности существования интерметаллида свидетельствует постоянство энтропийного фактора (ns = const=0,8697) (табл.2.1). Последний фактор позволяет оценить границы преимущественного существования у-фазы со стороны цинка (Zn0.79-o.83)» что значительно уже, чем для бинарных сплавов [204].
Теоретический расчет фазового состава сплава Zn-Ni-Co ранее не проводился, но для бинарного сплава Zn-Ni И.Г. Жихарева, М.А. Шестаков рассчитали, а М.А. Шестаков экспериментально проверил область существования гомогенности у-фазы. При этом оказалось, что экспериментальная область несколько шире, чем рассчитанная по энтропийному фактору ns. А факторы nv, пе, п0 давали только качественную картину, поэтому мы дополнительно в размерный фактор nd и По ввели поправку на мольные доли смешения металлов в сплаве.
Результаты расчета, проведенные по четырем критериям фазообразования