Кинетика анодного растворения Cu, Au - сплавов в условиях образования труднорастворимых соединений Cu (I)

• Автор: Грушевская, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные закономерности анодною растворения

сплавов на основе электроотрицательного компонента

1.1.1. Эффект селективного растворения,

гермодинамические предпосылки.

1.1.2. Кинетика селективного растворения гомогенного

сплава с высоким содержащей эдекэдэоотрицательиого

компонентаФ л. лл

1 ,
1.1.3. Состояние поверхностною слоя сплава при селективном растворении.
1.1.4. Особенности растворения сплавов, обусловленные образованием труднорастворимых продуктов
1.2. Труднорастворимые продукты окисления меди
1.2.1. Термодинамический анализ.
1.2.2. Кинетика анодного формирования оксидов меди
1.2.3. Кинетика анодного формирования монохлорида меди .
1.3. Теоретические модели процесса анодного
фазообразования
1.3.1.Активация потенциальных центров нуклеации
1.3.2. Ток процесса монослойного зародышеобразования
1.3.3. Хроноамцерометрия двумерной нуклеации кинетический режим
1.3.4. Учет адсорбции частиц на свободных участках поверхности
1.3.5. Учет растворения электрода на свободных участках поверхности при зародышеобразовании в кинетическом
режиме .
1.3.6. Хроноамперометрия двумерной нуклеации диффузионный режим .
1.3.7. Учет растворения электрода на свободных участках поверхности при зародышеобразовании в диффузионном режиме .
1.3.8. Роль физических факторов в кинетике анодного фазообразования
Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Электроды, растворы, ячейки .
2.2. Электрохимические исследования.
2.2.1. Потенциодинамические исследования .
2.2.2. Хроноамперометрия стационарных и вращающихся
дисковых электродов
2.2.3. Хронопогенциометрический контроль степени развития
поверхности
2.3. Вольтамперометрия ВДЭ и ВДЭсК .
2.3.1. Определение коэффициента улавливания кольцевого электрода
2.3.2. Хроноамперометрия ВДЭсК
2.4. Статистическая обработка результатов
Глава 3. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ МЕДИ В ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРАХ УНИВЕРСАЛЬНОЙ БУФЕРНОЙ СМЕСИ С РАЗЛИЧНЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ
3.1. Общие кинетические закономерности анодного растворения меди в УБС 0,1 М СГ .
3.1.1. Статичный электрод
3.1.2. Вращающийся дисковый электрод
3.2. Ранжировка и идентификация ников на циклических вольтамперограммах меди.
3.2.1. Роль конечного потенциала сканирования .
3.2.2. Роль концентрации С Г ионов
3.2.3. Влияние скорости изменения потенциала
3.3. Критерии обратимости стадии разрнданонизации.
Глава 4. АНОДНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ СиС НА МЕДИ И Си, Аи СПЛАВАХ
4.1. Кинетика растворения Си, Ап сплавов в стационарных условиях образования СиС
4.1.1. Медь и ее низкоконцентрированные сплавы с золотом .
4.1.2. Сплав Си4Аи
4.1.3. Сплав Сн5Аи .
4.1.4. Сплав СиЗОАи .
4.2. Нестационарный этап образования СиС.
4.2.1. Медь .
4.2.2. Низкоконцентрированные сплавы меди с золотом .
4.2.3. Сплавы Си4Аи и Си Аи .
Глава 5. АНОДНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ Си IIА МЕДИ И Си, Аи СПЛАВАХ
5.1. Данные многоцнклнческон вольтамперометрин
5.2. Начальный этап формирования.Си. 1
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По материалам диссертации опубликовано работ в форме статей и тезисов докладов. Глава 1. Компоненты сплава при его анодном растворении или коррозии зачастую переходят в раствор электролита со скоростями, не пропорциональными их объемному содержанию в металлической фазе. Это явление называют селективным растворением СР сплава. Наиболее детально оно изучено на латунях 15. Количественной характеристикой эффекта СР двухкомпонентного А, В сплава является коэффициент 2Л. Здесь С молярная концентрация ионов металла в растворе, X его мольная атомная доля в сплаве, г заряд иона, а V индекс, характеризующий объем фазы. Аналогично выглядят выражения для 2П и I, причем всегда 7Л02в0 1 3. При преимущественном окислении компонента А коэффициент 2Л I 2и 1, а в случае равномерного растворения сплава ЪА 2в0 1. Характер растворения сплава может меняться во времени селективное растворение сменяться равномерным, а равномерное переходить в селективное. Методы оценки величин 2Л п 2Л0 весьма разнообразны и
детально обсуждаются в 4,8. Отметим, что практически все они относятся к растворению сплава в активном состоянии, т. В этих условиях установление равновесия на межфазной границе бинарный А. Е стандартный электродный потенциал соответствующего электрода первого рода, р химический потенциал, а активность, у коэффициент активности. Е 2 . В действительности при контакте сплава с раствором, содержащим ионы А А и В в , равновесие на межфазной границе будет характеризоваться лишь одним, вполне определенным значением потенциала ПСШ 4. В 8 и 9 фигурируют поверхностные активности компонентов в сплаве и растворе индекс з. Лишь после окончательного установления равновесия в системе, сопровождающегося выравниванием активностей соответствующих компонентов по объемам контактирующих фаз, индекс а в 8, 9 может быть заменен на V. Масштабы такого смещения в предположении гв г, а улу упч 1 оценены в 4. К примеру, при
где ДЕцд Е Е . Это
практически неосуществимо при конечном содержании ионов электроположительного компонента В в среде. Однако в крайнем случае, когда В электрохимически стабилен и ионы IV практически отсутствуют в растворе, условие II может быть реализовано при вполне разумной концентрации ионов электроотрицательного компонента А. Устанавливающийся при этом потенциал сплава совпадает с равновесным потенциалом реакции 3. Е2 К0,. К таким системам, как будет показано далее, относится система СиСиАи, рассматриваемая в нашей работе. Если принять активности ионов А2 и В2 в растворе одинаковыми, то термодинамическая обратимость в системе обеспечивается очень большим различием в концентрации компонентов ХЛуХцу Ю. Такой результат трактуется в 35 как термодинамическое обоснование процесса СР изза большого различия в стандартных электродных потенциалах компонентов равновесие в системе сплавраствор достигается лишь при практически полном удалении А из АВ сплава. Взаимосвязь между исходным и установившимся при контакте со средой составами сплава может быть представлена уравнением, полученным комбинацией выражений 5, 6 и 8, 9. Роль исходного состава сплава в достижении равновесного после контакта со средой невелика. А и В, но и природой раствора, в частности, наличием комплексообразующих ионов. Г7к2 ГП. А Л и В п . ЛЕвд,ь ЕВ1,. Ц,. А.В0 Ел,г Д,. Возможен, естественно, и обратный случай, когда равномерное растворение сплава в некомплексообразующем растворе сменяется селективным при введении в среду комплексообразователя по одному из присутствующих ионов. В станет даже более отрицательным, чем Е . Последнее, в частности, наблюдается при СР Си, КЧ сплавов в хлоридсодержащих средах с различной концентрацией ионов СГ . Применение к диффузионноконтролируемому процессу растворения Си, Рс1 сплавов в хлоридной среде, обратимому по ионам СГ , позволило оценить аСи. При ХР 0, и 0, величина аСи8 5,4 и 1,9 соответственно, отражая эффект СР меди. Парциальные анодные кривые растворения компонента В из А, В сплава, как правило, смещены в область болсс отрицательных потенциалов по сравнению с анодными кривыми для чистого металла В .