Разработка технологических процессов формирования покрытия сплавом кобальт-никель в магнитном поле и при вибрации катода

• Автор: Наумов, Лев Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ГЛАВА I ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СПЛАВОВ КОБАЛЬТА И НИКЕЛЯ

1.1 Свойства и применение покрытий сплавом кобальт-никель

1.2 Характеристики электролитов и режимы осаждения никеля, кобальта и их сплавов

1.2.1 Электролиты никелирования

1.2.2 Электролиты кобальтирования

1.2.3 Электролиты для осаждения сплавов кобальта и никеля

1.3 Технологические особенности формирования покрытий в магнитном поле и при вибрации катода

1.4 Закономерности совместного электроосаждения ионов металлов

1.5 Анализ литературных данных и выбор направления исследования

ГЛАВА II МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методы исследования технологических закономерностей формирования сплава кобальт-никель
2.2 Разработка и описание установки для получения покрытий
при вибрации катода
2.3 Методы анализа сплавов и электролитов
2.4 Методы исследования кинетических закономерностей формирования сплава кобальт-никель
2.5 Методы исследования структуры, физико-механических
свойств и коррозионной стойкости покрытий
ГЛАВА III ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ВИБРАЦИИ КАТОДА НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ
СПЛАВА КОБАЛЬТ-НИКЕЛЬ
3.1 Исследование влияния состава электролита и режима
электролиза на процесс формирования сплава кобальт-никель
3.2 Исследование влияния вибрации катода на процесс формирования сплава кобальт-никель
3.3 Исследование влияния магнитного поля на процесс формирования сплава кобальт-никель
ГЛАВА IV ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА КОБАЛЬТ-НИКЕЛЬ
4.1 Исследование кинетических закономерностей осаждения
сплава кобальт-никель на стационарном режиме
4.2 Исследование кинетических закономерностей осаждения сплава кобальт-никель при вибрации катода и
при наложении на электролит магнитного поля
4.3 Получение сплава кобальт-никель из электролита после магнитогидродинамической активации
вне гальванической ванны
ГЛАВА V ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИИ КАТОДА И МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СТРУКТУРУ, ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КОРРОЗИОННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОКРЫТИЙ СПЛАВОМ КОБАЛЬТ-НИКЕЛЬ
5.1 Исследование структуры покрытий сплавом кобальт-никель
5.2 Исследование внутренних напряжений в покрытиях
сплавом кобальт-никель
5.3 Исследование микротвердости и износостойкости покрытий сплавом кобальт-никель
5.4 Исследование магнитных свойств покрытий сплавом кобальт-никель
5.5 Исследование коррозионной стойкости покрытий сплавом кобальт-никель
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Сплав кобальт-никель благодаря высокой твердости, износостойкости, коррозионной стойкости, а также специальным магнитным свойствам широко применяется во многих отраслях промышленности: радиоэлектронике - в качестве магнитотвердого материала, машиностроении - для изготовления деталей пресс-форм и др.
В настоящее время разработано значительное количество электролитов для получения покрытий сплавом кобальт-никель, однако большинство электролитов по ряду технологических показателей (рабочая плотность тока, выход по току, рассеивающая способность, физикомеханические свойства получаемых покрытий и др.) не соответствуют современным требованиям производства.
Для повышения производительности процесса и улучшения качества покрытий на гальваническом производстве применяют механическое перемешивание электролита. Однако при таком способе скорость движения ионов у поверхности катода по законам гидродинамики стремится к нулю, что приводит к незначительному снижению диффузионных ограничений, т. е. эффективность такого перемешивания незначительна. Для достижения высокой эффективности перемешивания электролита вблизи катода предлагается использовать вибрацию катода и наложение на электролит магнитного поля.
В связи с этим наибольший интерес представляют методы получения покрытий при вибрации катода, а также при наложении на электролит магнитного поля. Применение таких методов позволяет повысить скорость осаждения, за счет увеличения рабочей плотности тока, а также существенно улучшить качество и физико-механические свойства покрытий.
При наложении на электролит МП повышение скорости осаждения достигается за счет:

на общий солевой состав, влияние на структуру воды, влияние на состояние водной системы в целом. В общем случае действие магнитного поля на движущуюся воду сводится к действию сил Лоренца на заряженные частицы.
Под действием магнитного поля изменяются свойства чистой воды и водных растворов, но наибольшее влияние магнитное поле оказывает на ионы, магнитная восприимчивость которых значительно повышает восприимчивость молекул воды. На изменение свойств воды под влиянием магнитных полей указывается в работах [174, 175].
В работе [174] отмечается зависимость режима магнитной обработки воды от ее химического состава, скорости движения на участке омагничивания и конструктивных особенностей омагничивающих аппаратов.
В.И. Миненко, С.М. Петров, М. Н. Минц [176] считают, что магнитная обработка воды приводит к изменению ее структуры, поверхностного натяжения, вязкости, электросопротивления, магнитной восприимчивости, диэлектрической проницаемости и других физических свойств.
Многие исследователи [174, 175, 177] считают, что магнитное поле оказывает влияние на структуру воды. Некоторые из них предполагают, что эти процессы происходят в результате изменений водородных связей между молекулами воды.
Авторами [178] исследовано влияние предварительной выдержки хроматного раствора в постоянном магнитном поле на защитные свойства полученных с помощью этого раствора хроматных конверсионных покрытий на цинке. При величине магнитного поля 0,5 Т магнитная обработка хроматного раствора способствовала увеличению в 2 раза времени до появления признаков коррозии хроматированных образцов при испытаниях солевым туманом.