Катодное осаждение-анодное растворение сплава железо-никель и структурные превращения в электролитах сплавообразования

• Автор: Целуйкин, Виталий Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 153 с.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Электрокристаллизация сплавов

1.1.1. Зародышеобразование и рост кристаллов

1.1.2. Электроосаждеиие сплавов

1.1.3. Электроосаждеиие сплава железоникель

1.1.4. Выделение водорода на сплавах железоникель

1.2. Анодное растворение сплавов

1.2.1. Механизмы анодного растворения

1.2.2. Формирование, реорганизация и разрушение

неравновесного поверхностного слоя при СР сплава
1.2.3. Анодное растворение никеля, железа и сплава железоникель
1.3. Структура воды, водных растворов и их свойства
1.3.1. Структура воды 3
1.3.2. Структура водных растворов электролитов
1.3.3. Некоторые свойства растворов электролитов
и методы их исследования
Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Объекты исследования
2.2. Приготовление растворов
2.3. Исследование физикохимических свойств растворов
2.4. Подготовка поверхности электродов
2.5. Электроосаждение покрытий
2.6. Анодное растворение покрытий
2.7. Электрохимические методы исследования
2.7.1. Потенциодинамический метод
2.7.2. Потенциостатический метод
2.7.3. Гальваностатический метод
2.8. Микроструктурные исследования
2.8.1. Вторичноионная массспектрометрия
2.8.2. Рентгенофазовый анализ
2.9. Исследование физикомсхаиичсских свойств покрытий
2.9.1. Определение микротвердости
2.9.2. Измерение шероховатости поверхности
2 Методика коррозионных испытаний
2 Статистическая обработка экспериментальных данных Глава 3. Структурные превращения в сульфатных и хлоридных
растворах, содержащих ионы Ы и Ге2
3.1. Физикохимические свойства водных растворов сульфата никеля
и хлоридов никеля и железа И
3.2. Термодинамические характеристики активации вязкого течения
водных растворов сульфата никеля и хлоридов никеля и железа И
3.3. Физикохимические и термодинамические свойства электролитов состава С ГеС Н
3.4. Математическое моделирование вязкого течения одно и двухкомпонентных растворов 5С4, С, ГеС, С РсС
Глава 4. Электроосаждеиие сплава железоникель
4.1. Кинетические закономерности электролитического осаждения
сплава железоникель во взаимосвязи со структурными
превращениями в электролитах
4.2. Микроструктурные исследования осадков сплава железоникель
4.3. Физикомеханические и физикохимические свойства
сплава железоникель
Глава 5. Анодное растворение сплава железоникель
в нестационарных условиях
Выводы
Список использованной литературы


Металлы обладают большим числом дефектов, которые можно разделить на три группы 3 точечные вакансии и внедренные атомы, линейные дислокации и плоскостные двойники и границы зерен. Каждое из зерен поликристаллической подложки обладает своеобразной ориентацией и дефектностью . Места скопления дислокаций отличаются от менее дефектной поверхности тем, что поверхностная диффузия адатомов на них затруднена, а адсорбция примесей, присутствующих в растворе и приводящая к пассивации, происходит быстрее. В электроосажденных
покрытиях плотность дислокаций может достигать см . В зависимости от перенапряжения действуют различные механизмы образования дислокаций . При перенапряжениях порядка 3 В в качестве мест роста могут выступать винтовые дислокации. В этом случае имеет место эпитаксиальный рост, т. Ситуация изменяется при достижении перенапряжений, допускающих возникновение но
вых двумерных зародышей порядка В. В этих условиях становится возможным образование ростовых дефектов упаковки. С возрастанием перенапряжения увеличивается количество зародышей, причем быстрее, чем линейная скорость их роста происходит дальнейшее возрастание плотности дислокаций. При этом осадки состоят из субзерен, границами которых являются во многих случаях дефекты упаковки или двойниковые границы. Далее, по достижении перенапряжений порядка КГ1 В начинается образование трехмерных зародышей. Поскольку их разориентировка может быть значительной, плотность дислокаций вновь возрастает. При этом осадки состоят из мелких, сильно разориентированных зерен. Необходимо отметить связь дислокационной структуры осадков с некогерентным зародышеобразованием , при котором зародыши, попадая в кристаллографически неправильные положения, инициируют возникновение субзеренных границ двойникового или дислокационного типа. Возникновение некогерентных зародышей стимулируется адсорбцией чужеродных частиц водорода, гидроокисей, ПАВ на поверхности катода, подавляющих процесс образования зародышей в нормальном положении . В зависимости от характера распределения адсорбата могут образовываться дефекты либо типа внедрения, либо типа вычитания . Большинство параметров процесса электрокристаллизации анизотропны, т. Текстуры, образующиеся при электроосаждении металлов, называются текстурами роста и развиваются из первоначального слоя хаотически ориентированных кристаллов. В одних и тех же условиях электролиза независимо от материала и ориентации основы, в конце концов, развивается одна и та же текстура роста, называемая основной. Теоретические представления о механизме текстурообразования при элсктрокристаллизации сплавов фактически отсутствуют . Это, повидимому, связано с тем, что наряду с параметрами ориентированной электрокристаллизации, характерной для однородных металлов, при образовании смешанных кристаллов появляются новые факторы сложный фазовый состав, взаимное влияние компонентов, переменный химический состав сплава, усложнение состава электролита. Основываясь на экспериментальных данных , можно предположить следующий механизм текстурообразования в электроосажденных сплавах. Процесс формирования преимущественной ориентации смешанных кристаллов начинается с образования надкристаллитных зародышей на неориентированной поверхности основы, которые затем коалесцируют, образуя островки кластеров, имеющих икосаэдрическую или декаэдрическую форму. При устойчивом фронте роста мономолекулярные слои образуют пакеты, растущие в двух направлениях. На сформировавшемся сплошном слое происходит образование основной текстуры. В начальной стадии иуклеации на основе адсорбируются адатомы более электроположительного компонента. При завершении формирования сплошного слоя начинается образование общей кристаллической решетки соосаждающихся металлов. При этом на стадии зародышеобразования могут образовываться как двумерные зародыши, так и трехмерные. По мере увеличения толщины осадка наблюдается повышение совершенства текстуры. Максимальное совершенство основной ориентации достигается обычно к мкм. Электроосаждение сплавов.