Электроосаждение и структура висмута и его сплавов, полученных из трилонатных растворов

• Автор: Ермакова, Надежда Александровна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 179 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

,ГЛАВА I. ЭЛЕКТРООСАЙДЕНИЕ ВИСМУТА И ЕГО СПЛАВОВ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Характеристика применяемых электролитов висмутирования и качества покрытий .

1.2. Структура и свойства электролитического висмута .

1.3. Кинетика и механизм разрядаионизации висмута

1.4. Электроосавдение, структура и свойства гальванических покрытий сплавами висмута .

1.4Л. Электролитические сплавы олововисмут

1.4.2. Электролитические сплавы серебровисмут

1.4.3. Электролитические сплавы палладийвисмут .

1.4.4. Электролитические сплавы свинецвисмут .

1.4.5. Электролитические сплавы кадмийвисмут .
1.4.6. Электролитические сплавы висмутселен,
висмутсурьма
1.4.7. Электролитические сплавы индийвисмут, галлийвисмут
1.4.8. Электролитические сплавы медьвисмут .
1.4.9. Электролитические сплавы кобальтвисмут, никельвисмут
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
2.1. Получение электролитических осадков
2.2. Нестационарный электролиз
2.3. Анализ химического состава сплавов
2.4. Поляризационные исследования
2.5. Математическое планирование эксперимента .
2.6. Рентгеноструктурный анализ
2.7. Металлографический анализ и электронная микроскопия .
2.8. Измерение микротвердости и электросопротивления осадков
2.9. Определение коррозионной стойкости покрытий
2 Измерение внутренних напряжений .
2 Исследование послеэлектролизных процессов
в гальванических осадках висмута
2 Дифференциальнотермический анализ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ И МЕХАНИЗМА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ВИСМУТА
3.1. О кинетике и механизме электроосаждения
висмута из трилонатных растворов .
3.1.1. Изучение характера поляризации процесса электроосаждения висмута .
3.1.2. О стадийном разряде ионов висмута
3.2. Исследование структуры и свойств электролитического висмута.
3.2.1. О влиянии механизма процесса электроосаждения висмута на структуру образующегося осадка
3.2.2. Естественное старение электролитического висмута.
3.2.3. Влияние структуры электролитических осадков висмута на их свойства
Выводы.
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ МЕДЬВИСМУТ ИЗ ТРИЛОНАТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ .
4.1. Влияние условий электролиза на процесс совместного электровосстановления на катоде ионов меди и висмута
4.2. Электроосаждение сплавов медьвисмут в условиях совместного действия переменного и постоянного токов .
4.3. Структура и свойства электролитических сплавов медьвисмут .
Выводы
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ КОБАЛЬТВИСМУТ И НИКЕЛЬВИСМУТ ИЗ ТРИЛОНАТНЫХ РАСТВОРОВ
5.1. Влияние условий электролиза на состав, выход по току и качество покрытий сплавами кобальтвисмут
5.2. Закономерности процесса совместного электроосаждения кобальта или никеля с висмутом
5.3. Влияние условий электролиза на состав, выход по току и качество электролитических сплавов никельвисмут .
5.4. Структура и свойства электролитических сплавов кобальтвисмут
5.5. Структура и свойства электролитических сплавов никельвиегут
Выводы
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Так, установлено, что в сернокислом растворе гидролиз висмута подавляется при введении трилона Б, который позволяет улучшить качество осадков и интенсифицировать процесс, используя повышение температуры и скорости циркуляции электролита . Введение в хлорнскислый раствор ЭДТА и ее натриевой соли позволило получить электролит, стабильный в кислой и нейтральной среде. Осадки висмута обладали хорошей адгезией к алюминиевой и стальной подложкам 2 . Для получения толстослойных до 0 мкм висмутовых покрытий с целью использования их в качестве диамагнитных экранов предложен азотнокислый электролит, содержащий оксвд висмута и трилон Б . Садана с сотр. Покрытия оказались тусклыми, часто порошкообразными, плохо сцепленными с подложкой. Разработана ванна, содержащая комплексы висмута с диэтилентриаминпентаацетатионами ДТАПА. Подробно изучено влияние состава раствора и условий электролиза на качество и выход по току покрытий, технологические характеристики электролита. Раствор очень стабильный 2, осадки толщиной до 7 мкм однородные, после полировки блестящие. Мнения исследователей относительно того, какие электролиты висмутирования более всего подходят для практического использования, разделились. Электролиты на основе азотной кислоты требуют специального оборудования. Хлорнокислые растворы также исключаются, поскольку имеются сведения о включении в осадок перхлоратионов и изза опасности работы с этой кислотой. Щелочные ванны 4 не подходят изза плохого качества осадков. Многие ранее известные электролиты обладают низкой производительностью, т. Наиболее перспективными, на наш взгляд, являются электролиты на основе комплексных соединений висмута. Присутствие висмута в виде достаточно прочных комплексов предотвращает гидролиз его солей, и высокое содержание кислоты в растворе перестает быть необходимым. Электролиты характеризуются стабильностью в широком интервале и значительной поляризацией катодного выделения висмута, что улучшает качество осадков, делает их более тонкокристаллическими. Разработка комплексных электролитов осложнена тем, что висмут не образует комплексов с такими широко применяемыми в гальваностегии лигандами, как аммиак и его производные, цианид и пирофосфатионы . Представляют интерес электролиты висмутирования, содержащие различные халатные агенты, поскольку комплексные соединения их с висмутом наиболее прочные. Работы 2,3,,2 свидетельствуют о возможности успешного применения подобных электролитов. Наиболее обстоятельные исследования структурных особенностей и некоторых свойств электролитических висмутовых покрытий проведены Поперекой с сотр. Определены внутренние напряжения висмута при различных плотностях тока и показано, что при осаждении образцы расширяются, после выключения тока происходит их частичное обратное сжатие. Характер кривых изменения внутренних напряжений в покрытиях в процессе осаждения, в момент выключения тока и в послеэлектродизный период позволяет различать в осадках висмута 2 рода напряжений первичные электрокристаллизационные, обусловленные процессом формирования кристаллической решетки, и вторичные послекристаллизационные, возникающие в результате вторичных процессов, протекающих в уже сформирований решетке. Замечена тесная корреляция между первичными напряжениями и средним размером зерна мелкокристаллические покрытия формируются с высокими напряжениями сжатия, значительно превосходящими технический предел прочности литого висмута, что обусловлено воздействием примесей, располагающихся на границах зерен. Авторы считают, что чужеродные частицы под влиянием беспорядочного теплового движения расталкивают окружающие кристаллы, расширяя осадок и вызывая пластические деформации кристаллитов. Проявление такой пластической деформации наличие в кристаллах висмута двойников обнаружено в работе. При старении покрытий происходит значительное изменение внутренних напряжений и микротвердости. Так, обратное сжатие протекает в две стадии. Первая длится примерно 6 мин й, предполагается, обусловлена несколькими явлениями, одним из которых является охлаждение осадка.