Физико-химические особенности пропитки никелевых металлокерамических основ электродов щелочных аккумуляторов. Интенсификация процесса

• Автор: Кузина, Татьяна Евгеньевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Оглавление
Введение.

1 Литературный обзор.

1.1. Существующие способы пропитки МК основ

1.2. Процессы, протекающие при пропитке МК никелевых основ

1.3. Влияние различных факторов на показатели пропитки металлокерамических основ.

1.4. Интенсификация пропитки и повышение удельных характеристик МКОНЭ

1.5. Влияние примесей и добавок

1.6. Анализ литературных данных, обоспование работы и постановка зат

дач исследования

2. Методика эксперимента .

2.1. Электроды
2.2. Растворы.
2.3. Поляризационные исследования.,.
2.4. Коррозионные исследования
2.5. Определение величины приэлектродного слоя.
2.6. Оптимизация технологических факторов пропитки
2.7. Определение химического состава активного вещества в порах МК ОНЭ.
2.8. Рентгеноструктурный анализ малорастворимых пленок продуктов
коррозии никеля.
2.9. Формировка МК ОНЭ.
3. Коррозия никеля в растворе К2.
3.1.Кинетика восстановления ионов Ы на платине в кислых.средах
4. Образование и свойства пленок на Р1 в растворе ИЫ0з2
4.1. Влияние пленок на протекание катодного процесса и работу.гальванопары Р1раствор 2 .
5. Интенсификация коррозии никеля.
5.1. Влияние хлоридов.
5.2. Влияние нитритов.
5.3. Влияние нитритов на скорость коррозии никеля в растворах i2 и 24Ш
5.4. Работа гальванопары iix х1, образованной без участия азотсодержащих соединений, в растворе i
Выводы..
Список использованных источников


Деполяризатором в растворе являются растворенный кислород, соляная кислота и вода. Авторами работы 5 получены электроды с удельной разрядной емкостью 0. А чсм . Недостатком хлоридного способа является то, что изза наличия хлорионов при эксплуатации аккумулятора продолжается растворение МК основы, более интенсивное, чем у МК основ, пропитанных в растворе 2, что приводит к снижению срока его службы 7. При изготовлении электродов для аккумуляторов, подвергающихся длительному хранешпо, был предложен сульфатный способ 8, 9. Процесс изготовления МК ОНЭ включает цикл последовательных операций пропитка МК основ в растворе МБО 61. Н1. С, т1 час, кристаллизация 100 С, т1 час, обработка в растворе КОН 61. С, т1 час, отмывка от щелочи дистиллированной водой контроль по фенолфталеину, сушка 10С, т2КЗ часа 8. Для изготовления электродов с удельной разрядной емкостью 0. Ачсм3 проводят 85 циклов с общей затратой времени до часов 9. Сульфат никеля обладает более низкой раствор1тмостыо по сравнению с нитратом никеля концентрация по ионам никеля в растворе составляет 0 гл против 0 гл в растворе ЫОз2 при 1 С 2, 8. Как установила В. Г. Туманова с сотрудниками , в растворе 4, практически не обладающего окислительными свойствами, мала скорость коррозии МК основ. При сульфатной пропитке преобладает поверхностное заполнение нор МК основы активным веществом, что объясняется интенсивным образованием труднорастворимых основных солей при обработке щелочью. Заполнение пористой основы раствором соли никеля является физическим процессом. Проникновению смачивающей жидкости в капилляры пор препятствует находящийся в них воздух, который вытесняется при заполнении капилляра жидкостью. Растворение воздуха в пропиточном растворе затруднено изза высокой концентрации соли. Заполнение пор основы раствором определяется смачиваемостью поверхности твердой фазы, вязкостью раствора и пористокапиллярными характеристиками основы ,. Для повышения скорости физического заполнения пор предложены следующие способы пропитки МК основ с использованием добавок, увеличивающих смачивание поверхности лаурилсульфат применение органических растворителей соли никеля с более низким поверхностным натяжением, чм вода пропитка МК основ в расплаве нитрата никеля . В работах 2, 8, было отмечено, что поры МК основы заполняются раствором соли 2, СЬ первые 5 минут. Дальнейшее выдерживание основ в растворе кроме раствора МБО. Процесс накопления активного вещества в порах МК основы на по времени осуществляется за счет коррозии и только 24 за счет физического заполнения пор основы раствором соли никеля . Таким образом, количество образовавшегося активного вещества в первую очередь определяется скоростью окисления никеля основы. Окисление никеля МК основы протекает по электрохимическому механизму 6, . Пропитка МК основ в растворе 2 сопровождается окислением никеля с образованием основных соединений в порах. Основным окислителем являются ноны ЫОз . Н2е2 тН
щыоз2н2оонда3нда 0НК0зН МОН2НКОз
1. Никель МК основы растворяется в свободной азотной кислоте, в результате чего концентрация ионов водорода в растворе уменьшается за счет протекания реакции 1. Ш0зЗН22Ш4Н 1. При достижении концентрации ионов ОН, соответствующей величине гидратообразования основной соли, начинается ее выпадение рН4. ОН и продолжению гидролиза соли ,. В растворах СЬ и КЧБО окисление никеля протекает по той же схеме, только в первом растворе коррозионным агентом является соляная, а во втором свободная серная кислота. Изменение концентрации ионов водорода и выпадение основных солей в порах при пропитке МК основ в этих растворах происходит более интенсивно, чем в растворе Ы2 6. Как отмечают авторы работы , растворение никеля в растворах азотной кислоты концентрацией от 1 до М протекает в диапазоне стационарных потенциалов 0. По мнению Ю. М. Позина , катодный процесс на никелевом электроде в растворе 2 в широком диапазоне потенциалов 0. НЖзНГ2еНИОгНгО 1. В работах , указывается, что конечным продуктом восстановления ионов И могут быть и другие соединения азота, например ионы ЫН ШзН8еШЗН2О 1.