Электрохимическое выделение меди из растворов электролитов, модифицированных дисперсной фазой различной природы и анионами неосаждаемых металлов

• Автор: Мингазова, Гульфия Гайнутдиновна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 115 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Процессы нанесения композиционных электрохимических

покрытий с матрицей из меди и их назначение.

1.2. Физикохимические свойства частиц дисперсной фазы.

1.3. Сульфатный электролит меднения и его особенности

1.4.Химия метатлсодержащих анионных соединений,

как добавок в электролит.

1.5. Механизм образования композиционных

электрохимических покрытий.

1.6. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОБЬЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Электролиты и суспензии.
2.2. Дисперсная фаза ДФ
2.3. Приборы и общая методика получения КЭП
2.4. Изучение кинетики процессов электроосаждения и
свойств электролита
2.5. Изучение свойств суспензий
2.5.1. Определение электрокинетических потенциалов частиц ДФ.
2.5.2. Определение адсорбции ионов меди II и
молибдена VI на поверхности дисперсной фазы
2.6. Определение физических свойств КЭП
ГЛАВА 3. ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ СиКЭП
3.1. Химическое поведение частиц ДФ в различных электролитах.
3.1.1. Поведение ультрадисперсных частиц в электролитах
3.2. Роль анионных добавок при электрокристаллизации меди
3.3. Определение электрокинетических потенциалов
частиц ТЮ2 иТКЗ
3.4. Адсорбция Си и молибдатионов на поверхности частиц Т.
3.5. Влияние природы частиц ДФ и УДЧ на состав и
свойства покрытий СиКЭП
3.6. Влияние растворимых добавок на процесс
формирования СиКЭП.
ГЛАВА 4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТАХСУСПЕНЗИЯХ И ПРИКАТОДНОГО СЛОЯ.
4.1. Электродная поляризация при электровосстановлении меди.
4.2. Изучение методом ЦВА электрокристаллизации меди в присутствии различных добавок.
4.2.1. Электрокристаллизация меди на поверхности частиц ТС из сульфатного электролита.
4.3. прикатодного слоя.
ГЛАВА 5. КОРРОЗИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКРЫТИЙ.
5.1. Жаростойкость КЭП медьДФ
5.1.1. Высокотемпературное окисление медного покрытия,
модифицированного продуктами восстановления анионов.
5.2. Химическое поведение покрытий с медью и КЭП в растворах
электролитов.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа выполнялась при финансовой поддержке от Миннауки РФ по теме Композиционные неорганические и элекгрохимичсские покрытия и материалы г. Работа выполнена в КГТУ на кафедре технология неорганических веществ и материалов под руководством профессора Сайфуллина . Фоминой . Научная новизна. Изучен процесс образования КЭП с матрицей из меди из сульфатного электролита, модифицированного частицами различной химической и физической природы. Показана независимость процесса образования КЭП от адсорбции ионов осаждаемых металлов на частицах дисперсной фазы. Впервые исследовано химическое поведение металлоподобных частиц с размерами от нанодо микрометровых порядков в сульфатном электролите меднения и других растворах. Проведена термодинамическая оценка возможных процессов взаимодействия частиц ДФ с электролитами. Показано ингибирующее влияние анионных соединений нсосаждасмых металлов молибдат и ванадатионы на процесс образования КЭП и тормозящее влияние молибдатионов на начальные стадии электрокристаллизации меди. Впервые использован метод циклической вольтамперометрии для изучения процесса образования СиКЭП. Выявлена роль анионов неосаждаемых металлов и ДФ на изменение электрохимических характеристик процесса. Обнаружено явление повышения активности ионов водорода при образовании электролитовсуспензий с УДЧ Сг3 и i и микрочастицами и V. Практическая ценность работы. Результаты работы, полученные при изучении процесса элскгроосаждсиия меди из суспензии, расширяют существующие представления о процессе образования гетерофазных покрытий. Показано образование более жаростойких покрытий меди в случае се легирования ДФ диоксидом титана и карбидами кремния и циркония, а также при выделении их из электролитов с молибдат и ванадатионами. Показано блескообразующее действие молибдатионов на медные покрытия. УДЧ i, Сг2Оз, В образуют по сравнению с микрочастицами i, i, , КЭП, обладающие большей жаростойкостью и коррозионной стойкостью. На защиту выносятся. Результаты исследований электрокристаллизации меди из сульфатного электролита в присутствии нано и микродисперсных частиц различной химической и физической природы. Результаты исследований химического поведения частиц ДФ в различных электролитах и данные об их электрокинетических свойствах. Данные о роли анионов неосаждаемых металлов в процессе электрокристаллизации меди и их адсорбции на частицах ДФ. Кинетические характеристики процесса электрокристаллизации меди в присутствии ДФ. Апробация работы. Международной конференции Перспективные химические технологии и материалы, г. Международной конференции и выставке Электрохимия, гальванотехника и обработка поверхности, г. Международной конференции Современные проблемы химической и неорганических веществ, г. Публикации. Результаты выполненных исследований представлены в публикациях, среди которых 7 статей, в частности в журналах Электрохимия, Вестник Казанского технологического университета, Защита металлов, Гальванотехника и обработка поверхности, и в монографии ii iV, ii, , 2 тезиса докладов и 4 аннотаций работ. Структура и обьем работы Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованной литературы из 4 наименований и приложений, содержит 5 страниц, рисунков и 8 таблиц. Глава 1. Композиционные электрохимические покрытия с матрицей из меди получают непосредственно из суспензий элекгрокристаплизацией металла из ионного состояния в присутствии дисперсной фазы ДФ при наложении электрического тока 6. Суспензии представляют собой электролиты с добавкой определенного количества высокодисиерсного порошка. При наложении тока или в его отсутствии бсстоковое осаждение на поверхности покрываемого изделия выделяется слой металла матрица, включающий в себя в большей или в меньшей мери частицы ДФ. Интерес к исследованию КЭП с матрицей из меди и их практическое применение обусловлены улучшенными физическими и антикоррозионными показателями этих покрытий. Они более тверды, износостойки, жаропрочны и более жаростойки в сравнении с контрольными покрытиями 5, , , . Так, покрытия частицами аА 15 мкм обладают повышенной прочностью и твердостью вплоть до 0 С 6.