Модифицирование поверхности детонационных наноалмазов с целью их эффективного применения в композиционных гальванических покрытиях

• Автор: Тырышкина, Лариса Егоровна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Наноалмазы в композиционных гальванических покрытиях

1.1 Структура, свойства и механизм образования композиционных гальванических покрытий

1.2 Свойства наноалмазов детонационного синтеза

1.3 Применение наноалмазов. Наноалмазы в гальванических покрытиях

1.4 Модифицирование поверхности наноалмазов

2 Методы исследований. Основные свойства наноалмазов (ТУ 3974-001-10172699-94)

2.1 Приборы и методы исследований

2.2 Объект исследования и модифицирования

2.2.1 Определение типов соединений бора в наноалмазах

2.3 Размерные и электрокинетические характеристики частиц наноалмазов в водной среде. Агрегативная устойчивость их гидрозолей
3 Модифицирование поверхности наноалмазов катионами металлов
3.1 Модифицирование соединениями трехвалентных металлов
3.2 Модифицирование поверхности наноалмазов в результате обработки солями двухвалентных никеля и меди
3.2.1 Наноалмазы с модифицированной соединением никеля поверхностью
3.2.2 Наноалмазы с модифицированной соединением меди поверхностью
4 Получение и исследование алмазсодержащих гальванических покрытий
4.1 Алмазсодержащие гальванические покрытия с никелевой матрицей
4.1.1 Исследование структуры алмазсодержащих никелевых покрытий
4.1.2 Свойства алмазсодержащих никелевых покрытий
4.2 Композиционные гальванические покрытия на основе меди
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложение А

Введение
Актуальность темы исследования.
Гальванические покрытия активно используют для зашиты от коррозии, для увеличения износостойкости инструментов и деталей машин, применяемых в различных отраслях промышленности. Одним из способов улучшения свойств покрытий является использование наноразмерных добавок, в том числе наноалмазов (НА), получаемых при детонации взрывчатых веществ. НА производят в промышленных масштабах на ряде предприятий нашей страны и за рубежом. По прогнозам маркетинговых исследований (ПезеагсЬ.ТесЬагб) в перспективе до 2025 года к основным рынкам потребления НА относится их применение в качестве добавок в гальваническом производстве. Прогнозируемое при этом удорожание продукции не превысит 2-5 %.
Наибольшее внимание исследователей уделено получению и изучению свойств хромовых покрытий с использованием НА. Алмазсодержащие композиционные гальванические покрытия (КГП) с хромовой матрицей получили промышленное применение. Высокая токсичность отходов производства хромовых покрытий обусловливает актуальность проблемы их замены другими покрытиями, в частности, никелевыми.
Электролитическое никелирование применяют для получения защитных покрытий инструментов, деталей машин, медицинского оборудования. Алмазсодержащие никелевые покрытия рассматривают как перспективный материал для изготовления компонентов микромеханических систем. Данные по влиянию НА различных производителей на характеристики никелевых покрытий отличаются. Согласно авторам ряда работ основным результатом введения НА в электролит никелирования является улучшение износостойкости никелевых покрытий. Другие авторы ссылаются и на повышение микротвердости, более значимое при использовании наиболее мелкодисперсных фракций НА. В то же

Среднее число пор Ncp вычисляли по формуле (2):
Ncp = (2)
где No6u- общее число пор на контролируемой поверхности;
S* - площадь контролируемой поверхности.
Для контроля прочности сцепления покрытия с подложкой применяли метод нанесения сетки царапин (метод рисок). На поверхности контролируемого покрытия стальным острием (установленным под углом 30°) наносили 4-6 параллельных линий глубиной до основного металла на расстоянии 2-3 мм друг от друга и 4-6 параллельных линий перпендикулярных к ним. На контролируемой поверхности не должно быть отслаивания покрытия.
Магнитные характеристики покрытий измеряли с помощью стандартных петлескопа и спектрометра ЭПА-2М. Удельное электрическое сопротивление покрытий определяли стандартным 4-х точечным методом с использованием мультиметра АРРА 207. Испытания па растяжения покрытий проводили методом одноплечевого изгиба на приборе DMA 242 С (NETZSCH).
В работе использованы химически чистые реактивы; приведенные данные являются усредненными результатами как минимум 2-4-х параллельных определений. Доверительный интервал определяемых величин рассчитан с использованием распределения Стыодента при вероятности 0,95.
2.2 Объект исследования и модифицирования
Объектом исследования и модифицирования были порошки PIA, полученные при детонации смеси тротила и гексогена в соотношении 2/3 в атмосфере С02 [140] на опытно-промышленном участке Красноярского научного