Тензоимпульсная регуляция физико-химических процессов гальванического хромирования

• Автор: Зарембо, Дарья Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Тензоимпульсная регуляция ТИР физикохимических процессов

1.1.1 Фоновая акустическая резонансная регуляция самоорганизации ФАРРС общие положения.

1.1.2 ФАРРС процессов в электрохимических системах

1.2 Гальваническое хромирование.

1.2.1 Характеристика ванн и процессов.

1.2.2 Издержки технологий.

1.2.3 Физические методы интенсификации

1.2.4 Теоретические представления.

1.2.5 Критический анализ теорий и технологии хромирования
1.3 Проблемы и тенденции современной электрохимии.
1.3.1 Электропроводность жидких растворов.
1.3.2 Сольватированный электрон.
1.3.3 Теория Г.Г. Герца.
2 КИНЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСЛОВИЙ
ТИР ГАЛЬВАНОСТЕГИИ ХРОМИРОВАНИЯ.
2.1 Домыслы и реальности эффектов принудительной конвекции
2.1.1 Г азообразование в гальванической ванне
как сопутствующий и действующий фактор.
2.1.2 Струйный метод интенсификации хромирования
2.1.3 Оценка значимости факторов электромагнитных возмущений в потоках электролита.
2.2 Конвекция и рассеивающая способность гальванического процесса.
2.3 Возможности тензоимпульсной регуляции в режимах большой плотности тока и значительного теплового шума
2.3.1 Постановка задачи.
2.3.2 Кинетическая модель кластерной агрегации
2.3.3 Факторы шума и барьерного механизма
кластерной агрегации.
2.3.4 Активационное слияние кинетических паттернов
2.3.5 Энтропия активации в синхронном режиме.
Сопряженные процессы
2.4 Заключение
3 ЭКСПЕРИМЕНТ
3.1 Объекты, аппаратура, режимы хромирования и мониторинг
3.1.1 Получение покрытий на лабораторном стенде.
3.1.2 Промышленная технология и натурный эксперимент
3.2 Критерии сравнения, методы анализа и результаты тензоимпульсной регуляции.
3.2.1 Выбор критериев оценки эффективности ТИР
3.2.2 Методы анализа хромовых покрытий
3.2.3 Результаты исследования.
3.2.3.1 Лабораторное хромирование
3.2.3.2 Производственное хромирование.
3.3 ТИР гальванического никелирования
3.4 Заключение.
4 ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТОВ ТИР
И МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ХРОМИРОВАНИЯ.
4.1 Место, характер и функция мезофазы в процессе хромирования
4.1.1 Особенности приэлектродных и объемного процессов гальванохимии
4.1.2 Роль эмитгированных электронов в катодных процессах
4.1.3 Формирование электрического тока в ванне хромирования.
4.1.4 Механизмы переноса заряда
4.1.5 Положение катодной пленки
4.1.6 Параметры кинетических паттернов мезофазы
4.2 Обсуждение закономерностей гальваностегии хромирования
в спонтанном и регулятивном режимах
4.2.1 Пороговый ток начала восстановления хрома
4.2.2 Целевой выход по току как функция концентрации
компонентов, температуры и интенсивности процесса
4.3 Образование сольватированного хрома в объеме мезофазы.
4.4 Движущая сила образования вихревых паттернов мезофазы
4.5 Тензоимпульсная синхронизация мезофазы как фактор повышения эффективности процесса и однородности хромового покрытия
4.6 Заключение
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Диссертация объемом 9 страниц состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии. Рукопись содержит рисунка, таблиц, список использованных источников, включающий 9 наименовании. ВДС вихревая диссипативная структура см. ВКП вторичный кластер перколяции см. ВЭ вторичные электроны см. ДЭС двойной электрический слой см. ИВАМ инверсионная вольтамперометрия см. МГД мапштогидродинамический см. ООС отрицательная обратная связь см. ОЭ отраженные электроны см. ПОС положительная обратная связь см. РМА рентгеновский микроанализ см. РЭМ растровая электронная микроскопия см. СКА синхронный кластерный агрегат см. ТИР тензоимпульсная регуляция см. ВВЕДЕНИЕ и сл. ТКП третичный кластер перколяции см. ТОПЗ токи, ограниченные пространственными зарядами см. УЗ ультразвук см. ФАРРС фоновая акустическая резонансная регуляция самоорганизации см. ВВЕДЕНИЕ и сл. ХИТ химический источник тока см. ЭДС электродвижущая сила см. ЭМАП электромагнитноакустическое преобразование см. ЭМП электромагнитное поле см. То, что внешнее полевое воздействие может оказать регулятивное действие на выбор маршрута и кинетику термодинамического процесса, вытекает из основополагающих принципов равновесной термодинамики XIX в. П. Дебай 1 и тем более термодинамики необратимых процессов. Сегодня накоплен обширный экспериментальный материал, не вызывающий сомнений в возможности существенного полевого влияния как на кинетические параметры, так и на свойства продуктов физикохимических превращений 2, 3. Однако, экспериментально изучая информационное действие электромагнитнослабых, акустических, гравитационных полей на реальные процессы в реальных средах, исследователи зачастую не могут предложить адекватного объяснения наблюдаемых эффектов 4. Нередко можно встретить суждения, в которых управление физикохимическими процессами предстает как принудительное, энергозатратное, т. В действительности энергетика эффективного управления несоизмеримо мала по сравнению с мощностью управляемых процессов. Только слабое, имманентное данному состоянию изменяющейся системы внешнее действие, способствующее протеканию целевого процесса или выбору иного маршрута в точке ветвления можно с полным правом называть управлением или, точнее, регуляцией процессов в открытой, энергонасыщенной и находящейся вдалеке от равновесия системе 4. Сегодня опубликовано большое количество материалов по управлению различными процессами, но подавляющая часть их относится к сосредоточенным техническим системам. В настоящее время на кафедре аналитической химии СПбГТИТУ проводятся научноисследовательские работы по приложению оригинального метода ФАРРС существенно неравновесных гетерогенных физикохимических процессов 4. Исследованы, обобщены и с современных научных позиций объяснены регулятивные эффекты слабого импульсного электрического тока, протекающего в непосредственной близости, либо сквозь конденсированную среду, претерпевающую неравновесные физикохимические превращения 2, 5, 6 . Полученные в лаборатории и на действующих предприятиях более чем за десятилетний период данные 6 достаточно репрезентативны, чтобы предложить их использование в разработке документированных технологий. Среды влияния в подавляющем большинстве металлы, расплавы и растворы электролитов реактивны по отношению к электромагнитным полям ЭМП. Но переменные токи и ЭМП способны возбуждать в любой конденсированной среде механические колебания акустические волны, способные выполнять функцию регулятивного фактора. Эффективность этого явления электромагнитноакустического преобразования ЭМАП столь мала, что даже вблизи вибратора среднее давление регулярного сигнала на 8 9 порядков ниже совокупной плотности тепловой энергии сред воздействия, так что влияние на процесс осуществляется не директивно, а имманентно характеру самого неравновесного процесса, т. Отсюда название метода ФАРРС. Теоретическое обоснование метода полностью приведено в диссертационной работе Колесникова 2 и цитируемых там источниках научнотехнической информации.