Электроосаждение защитно-декоративных покрытий хромом и его сплавами из растворов, содержащих Cr(III)

• Автор: Демаков, Александр Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Состояние Ск(Ш) в водных растворах

Электронная конфигурация комплексообразователя и строение комплексов

1.2. ВЗГЛЯДЫ НА МЕХАНИЗМ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ С|<(Ш)

1.3. Особенности электровосстановления Ск(Ш) из водных растворов

1.3.1. Роль прикатодной плёнки

1.3.2. Влияние pH растворов

1.3.3. Влияние лигандов

1.4. Электролиты на основе СяДИ)
1.5. Кинетика процесса электроосаждения хрома из растворов на основе Ся(Ш)
1.5.1. Процессы на ртутном электроде
1.5.2. Процессы на твёрдых электродах
1.6. Теоретические основы электроосаждения сплавов
1.7. Свойства сплавов молибдена. Области применения
1.8. Получение и свойства соединений молибдена
1.9. Теории осаждения молибдена с металлами группы железа
1.9.1. Гипотеза образования совместного комплекса молибдена и металла-осадителя
1.9.2. Радикально-плёночная модель
1.10. Электроосаждение некоторых сплавов I !А ос1 юве железа и хрома 3
МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Подбор составов и приготовление электролитов
2.2 Подготовка катодов перед осаждением
2.3 Определение выходов по току

2.4 Анализ сплава
2.5 Получение трёхвалентного молибдена
2.6 Определение степени окисления молибдена
2.7 Анализ электролитов
2.8 Поляризационные измерения
2.9 Определение буферной ёмкости электролитов
2.10 Определение цветовых характеристик хромовых покрытий
2.11 Рентгеновский дифракционный анализ
2.12 Полярографические исследования
2.13 Электронная микроскопия
2.14 Ускоренные коррозиош 1ые испыта! [ия
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Электроосаждение декоративных осадков хрома из электролитов на
основе трёхвалентных солей хрома
3.1.1. «Сульфитный электролит»
Полярографические исследования
Влияние смачивателя на качество покрытия
Буферная ёмкость
3.1.2. Электролит с борной кислотой
Полярографические исследования
Исследование выхода по току
Поляризационные измерения. Буферная ёмкость
Исследование структуры
Коррозионные исследования
Цветность покрытий
3.2. Электроосаждение сплавов хрома из растворов, содержащих Ся(Ш)
3.2.1. Электроосаждение сплава Ее-Сг-Мо из растворов,
содержащих Мо(У1)

3.2.1.1. Электроосаждение сплава Рс-Сг-Мо из электролитов на основе хромокалиевых квасцов
3.2.1.2. Электроосаждение сплава из растворов на основе сульфата Сг (111)
Состав сплава. Выход по току
Поляризационные исследования
Морфология поверхности электродного осадка
Рентгеновский дифракционный анализ
Коррозионные исследования
3.2.2. Электроосаждение става Ге-СгШ-Мо из электролитов, содержащих
Сг(Ш) и Мо(Ш)
Стабильность соединений трёхвалентного молибдена
Исследование буферной ёмкости
Состав сплава
Поляризационные измерения
Выход по току сплава
Зависимость состава сплава от концентрации хрома в электролите
Рентгеновский дифракционный анализ
Морфология поверхности электродного осадка
Микрошлифы
Анодное поведение сплавов
Коррозионные испытания
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

По мнению Баграмяна А.Т. [131] - одной из главных трудностей восстановления ионов таких металлов, как молибден, является их склонность к пассивации [118].
1.9.2. Радикально-плёночная модель
Как известно, хром, находящийся в одной подгруппе с молибденом, выделяется из водных растворов с выходом по току до 80% [132], в то время как молибден не удается получить в виде растущих во времени осадков (рис. 1). Подобным образом ведут себя и металлы IV и V подгрупп периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
П V Сг Мп Бе Со N1 Си /м ва Се Аэ
Ъх N6 Мо Тс Би БЙ Рб Сб Тп Бп 8Ь
Нй Та V/ 11е Об 1г Р1 Аи Н§ Т1 РЬ В
Рис. I Электрохимически выделяемые (заштрихованные) и не выделяемые из
водных растворов элементы.
С металлами триады железа молибден осаждается в значительных количествах.
Выше отмечалось, что и хром, и молибден осаждается из продуктов, образующихся в прикатодной плёнке.
Получение окислов связано, как известно, с передачей части валентных электронов атомами металлов атомам кислорода. Последние стремятся к образованию з2р6-конфигурации, и соответственно увеличивается доля ионной связи [133].
Одна из основных причин безуспешного изучения механизма электроосаждения тугоплавких металлов состояла в недооценке того, что восстановление многозарядных ионов молибдена и вольфрама, также как и обратная реакция окисления, являются многостадийными процессами, поскольку многоэлектронные акты менее вероятны, чем одноэлектронные. Передача шести электронов в одну стадию практически невозможна. Генерируемые при постадийной передаче электронов промежуточные продукты благодаря наличию