Разработка усовершенствованной технологии электроосаждения цинковых покрытий с применением модифицированных составов электролитов

• Автор: Минин, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Используемые обозначения

НРБ - дофазовое осаждение

ПАВ - поверхностно-активное вещество

ПЭПА - полиэтиленполиамин

ПАВ1 - 5-толил-3-фенилметиленфуран-2-он

ПАВ2 - 3-о-хлорфенилметилен-5-фенил-ЗН-фуран-2-он

1К - катодная плотность тока поляризации, А/см

5стац - стационарное значение плотности тока, А/см

Е - потенциал поляризации, В

Естац - установившийся во времени потенциал, В

п.н.з. - потенциал нулевого заряда

г] - перенапряжение процесса, В
цк - перенапряжение кристаллизации, В
8 - толщина покрытия, мкм
Вт - выход по току, %
РС - рассеивающая способность, %
КМасс - массовый показатель коррозии, г/см2-час
I - время электролиза, с
Ур - скорость развертки потенциала
рН5 - pH приэлектродного слоя
ГЕ - величина адсорбции, моль/см
Б - коэффициент диффузии, см2/с
Спол - поляризационная емкость, Ф/см
Ор - расчетное значение критерия Кохрена
МСЭ — микросурьмянный электрод
н.х.с.э.с. - насыщенный хлоридсеребряный электрод сравнения ГСК - гальваностатические кривые ПСК - потенциостатические кривые ПДК - потенциодинамические кривые

Содержание
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Электроосаждение металлов в присутствии ПАВ
1.2. Кинетические закономерности электроосаждения цинка из
кислого и слабокислого электролитов
1.3. Осаждение металла при недонапряжении
1.4. Коррозионная стойкость цинковых покрытий
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Объекты исследования
2.2. Приготовление растворов
2.3. Электроосаждение Ъп покрытия
2.4. Определение рассеивающей способности электролита
2.5. Приборы, используемые в работе
2.6. Методы исследования
2.6.1. Электрохимические методы
2.6.2. Измерение pH приэлектродного слоя
2.6.3. Анализ состава поверхности электрода
2.6.4. Морфологический анализ цинковой поверхности
2.6.5. Методика коррозионных испытаний
2.6.5.1. Экспресс метод с помощью потенциодинамических
кривых
2.6.5.2. Определение массового показателя коррозии
2.7. Методика определения воспроизводимости опытов
Глава 3. Влияние природы добавки ПАВ и ее концентрации на кинетику
электроосаждения цинка и свойства покрытия
Глава 4. Изучение дофазового осаждения 2п из сульфатного электролита с добавками ПАВ
Глава 5. Получение электролитического цинкового покрытия с преварительным
дофазовым осаждением на стальную подложку
Выводы
Список использованной литературы
Приложения

2.3. Электроосаждение Zn покрытия
Электроосаждение проводилось на сталь 40. Рабочая поверхность электродов перед электроосаждением подвергалась механическому шлифованию, обезжириванию в органическом растворителе, химическому травлению в растворе НС1 - 50 г/л, тщательно промывалась в водопроводной и дистиллированной воде. Площадь рабочей поверхности электрода составляла 1-2 см2. Нерабочая поверхность изолировалась кислотостойким лаком MJI-92. Качество подготовки поверхности оценивалось по величине потенциала погружения стального электрода в электролит цинкования, измеренного относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода сравнения (н.х.с.э.с.) (табл. 1 приложение 1.А).
Осаждение цинка на стальном электроде проводилось в стеклянной ячейке при 25°С из исследуемых электролитов в гальваностатическом режиме при плотностях тока от 10-10'3 до 25-10'3 А/см2, в потенциостатическом режиме при потенциалах от -0,98 до -1,00 В с шагом 0,01 В и от -1,00 до -1,20 В с шагом 0,05 В относительно н.х.с.э.с. Время электроосаждения цинка рассчитывалось, исходя из толщины покрытия - 5, при использовании I-го закона Фарадея:
»»--44-. (2Л)
q -I • Вт
где d - плотность электроосаждаемого покрытия, г/см3; q - электрохимический эквивалент, г/(А-ч); i - катодная плотность тока, А/см2.
Толщина покрытий составляла от 5 до 15 мкм. В качестве противоэлектрода использовался цинк (ЦО). Адгезию осажденных покрытий оценивали методом нанесения сетки царапин (ГОСТ 9.302-79).
Выход по току рассчитывали по следующей формуле:
Вт = — -100% = ”h ~7П{ • 100%, (2.2)
тг тТ
где Ш] - масса катода до нанесения покрытия, г;