Электроосаждение сплава цинк-никель из амминохлоридных и аминоуксусных электролитов

• Автор: Магомедова, Эльмира Асадулаевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 125 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ ЦИНКА ИЗ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.1 .Защитные свойства и коррозионная стойкость покрытий сплавами

на основе цинка.

1.2.Электролиты и режимы осаждения сплавов цинка.

1.3.Закономерности совместного разряда ионов металлов

1.3.1.Термодинамические условия электроосаждения сплав.

1.3.2. Кинетика электроосаждения сплава

1 АКомплексообразование цинка, никеля и кобальта в водных

растворах
1.4.1. Комплексообразование никеля в водных растворах
1.4.2. Комплексообразование кобальта в водных растворах
1.4.3. Комплексообразование цинка в водных растворах.
1.5.Кинетические закономерности электродных процессов при
осаждении сплавов цинка
1 .б.Создание экологически безопасных технологических процессов
осаждения металлов и сплавов.
1.7.Анализ литературных данных и выбор направления исследования. ГЛАВА II.МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Изучение процесса комплексообразования ионов металлов в водном растворе
2.2.Исследование влияния технологических факторов на электроосаждение сплавов.
2.3.Исследование кинетических закономерностей осаждения металлов и сплавов.
2.4.Изучение структурных, физикомеханических свойств и коррозионной стойкости покрытий
2.5.Приготовление электролитов и анализ электролитов и сплавов
2.5.1. Приготовление электролитов.
2.5.2. Анализ сплава цинкникель
2.5.3. Анализ электролита.
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 .Исследование влияния технологических факторов на
электроосаждение сплава цинкникель
3.1.1.Электроосаждение сплава из амминохлоридных электролитов
3.1.2. Электроосаждение сплава из аминоуксусного электролита
3.1.3. Исследование комплексообразования ионов цинка и никеля
3.1.4. Электроосаждение двойного покрытия цинкникель, никелевое покрытие.
3.2.Исследование кинетических закономерностей элсктроосаждсния сплава цинкникель.
3.3.Структура, физикомеханические свойства и коррозионная стойкость покрытий сплавами
3.4.Разработка экологически безопасной технологии электроосаждения сплава цинкникель
3.4.1.Экологическая опасность гальванического производства
3.4.2.Создание бессточной промывки деталей после ванны элсктроосаждсния сплава цинкникель
3.4.3. Описание схемы бессточной промывки деталей после
ванны электроосаждения сплава цинкникель.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Методом ускоренных и длительных коррозионных испытаний [], имитирующих условия эксплуатации автомобилей, изучено влияние содержания железа в гальваническом покрытии сплавом цинк-железо на коррозионную стойкость. При испытаниях на образцы с гальваническим и лакокрасочным покрытием наносили "X"- образные царапины. С увеличением содержания железа в сплаве снижается коррозия покрытия и уменьшается отслаивание краски вдоль линии метки. Металлографическими исследованиями установлено, что с ростом содержания железа с 9 до % в покрытии наблюдается увеличение размеров кристаллов. Установлено, что оптимальное содержание железа в сплаве составляет -%, при этом обеспечивается наилучшая коррозионная стойкость. Подпленочную коррозию гальванических цинковых и цинк-железных покрытий на стали в месте надреза внешнего лакокрасочного покрытия изучали в камере с распылением 5%-го раствора поваренной соли []. Получена хорошая корреляция между линейным размером проникновения хлор-ионов от надреза под слоем краски и отслаиванием. Фактором, контролирующим адгезию краски на оцинкованной стали, является образование продуктов при взаимодействии металлического покрытия с хлор-ионами. Устойчивость покрытия к проникающему действию хлор-ионов определяется толщиной и содержанием железа в покрытии. Гальванические покрытия сплавом цинк-железо с содержанием -% железа более коррозионностойкие , чем чисто цинковое покрытие. Гальванические покрытия сплавом цинк-кобальт по коррозионной стойкости превосходят покрытия сплавами цинк-железо [-]. Коррозионная стойкость покрытия повышается в 2. Так, продолжительность пребывания в камере соляного тумана болтов, покрытых сплавом толщиной 8 мкм и подвергнутых желтому хроматированию, до появления на них продуктов коррозии составила часов, а до появления ржавчины - 0 часов. Оптимальная коррозионная сгойкосгь покрытия достигается при хроматировании изделия в специальных растворах и зависит от содержания кобальта в покрытии [,,]. Так, при испытании в камере соляного тумана образцов с цинк-кобальтовым покрытием толщиной 8 мкм, содержащем 0,3; 0,5 и 0,8% кобальта, продукты коррозии основы появились через , 0 и 0 часов без пассивации и соответственно через 0, 0 и часов при пассивации. Ряд авторов [] рекомендуют использовать для защиты от коррозии стальных изделий цинк-кобальтовое покрытие, содержащее 2-8% кобальта. Ускоренные коррозионные испытания таких покрытий толщиной мкм показали, что они обеспечивают 6-7- летний срок службы стальных изделий. В работах [,] исследованы фазовый состав и структура сплава цинк-кобальт. Установлено, что сплав цинк-кобальт с содержанием 6-8% кобальта представляет собой твердый раствор кобальта в цинке с тетрагональной кристаллической решеткой. Покрытия сплавом цинк-кобальт отличаются высокими декоративными свойствами. При содержании в сплаве 5. По отношению к стали эти сплавы являются анодными. Покрытия сплавом являются более твердыми, чем цинковое покрытие. Так, твердость покрытия сплавом цинка с . ГПа, что значительно выше, чем у цинкового покрытия [2]. Цинк-кобальтовые покрытия препятствуют наводораживанию основного металла [,], обладают более высокой износостойкостью по сравнению с цинковым покрытием. Цинк-кобальтовые покрытия находят применение в различных отраслях промышленности как защитное покрытие, в том числе в автомобильной промышленности [,]. Такое покрытие с черной хроматной пленкой применяется для покрытия коллекторов солнечной энергии [,]. Показано, что хроматная пленка обладает наилучшими оптическими характеристиками — коэффициентом поглощения и излучения. В последнее время цинк-никелевые и цинк-кобальтовые покрытия используются в качестве барьерного покрытия при изготовлении фольгированного диэлектрика с целью повышения адгезии фольги с диэлектриком []. В литературе имеются сведения по электроосаждению тройного сплава цинк-кобальт-хром [-]. Анализ состава покрытия рентгеновскими методами показал, что кобальт и хром присутствуют в сплаве в незначительно меньшем соотношении, чем в электролите.