Электроосаждение и свойства покрытий никелем и цинком из кислых лактатных электролитов

• Автор: Ягниченко, Наталья Владленовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Теоретические основы электроосаждения металлов.

1.2. Электроосаждение никеля.

1.3. Электроосаждение цинка

Выводы.

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методы исследования технологических и кинетических закономерностей электроосаждения никеля и цинка

2.2. Методы исследования физикомеханических и коррозионных свойств покрытий.

2.3. Методика приготовления лактатных электролитов никелирования и цинкования.

2.4. Математическая обработка результатов эксперимента..
Глава 3. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ И СВОЙСТВА НИКЕЛЯ ИЗ РАЗБАВЛЕННОГО ЭЛЕКТРОЛИ ГА С ДОБАВКОЙ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ
3.1. Исследование влияния технологических факторов на процесс электроосаждения никеля
3.2. Кинетические закономерности электроосаждения никеля.
3.3. Физикомеханические свойства покры тия никелем
Выводы.
Глава 4. ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ ЦИНКА ИЗ ЭЛЕКТРОД ИГА С ДОБАВКОЙ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ
4.1. Технологические закономерности электролитического осаждения цинка
4.2. Кинетические закономерности электролитического осаждения
4.3. Физикомеханические свойства цинкового покрытия.
ВЫВОДЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наряду с обычными требованиями к покрытию (наличие декоративного внешнего вида, хорошей равномерности осадка по профилю детали, хорошего сцепления с основой, беспористость) появляются и другие требования, а именно: пластичность и малые внутренние напряжения, обусловленные применением последующих операций гибки, вырубки, обжима, завальцовки, маркировки в процессе сборки изделий и их присоединения к схемам, а также требования паяемости без использования неактивных или малоактивных флюсов [1—3]. Никелевое покрытие является катодным по отношению к стали. Покрытие применяется для защитной, защитно-декоративной отделки деталей, повышения поверхностной твердости, износостойкости и электропроводности. Увеличение коррозионной стойкости достигается сочетанием нескольких слоев никелевых покрытий с различными физико-химическими свойствами. При толщине мкм защитные свойства двухслойного покрытия (без подслоя меди) в два раза, а трехслойного с заполнителем в три раза превосходят защитные свойства блестящих покрытий []. В решении задачи повышения срока службы изделий, существенную роль играют защитные покрытия, использование которых увеличивает стойкость и долговечность стальных изделий и является одним из эффективных путей снижения потерь металла от коррозии [1-3]. Обусловлено это уникальным сочетанием высоких защитных свойств цинка в большинстве коррозионно-активных сред с его служебными характеристиками (низкий коэффициент трения, высокая пластичность, способность к пайке) [1-3]. Покрытие цинком является анодным по отношению к черным металлам и защищает сталь от коррозии электрохимически при температурах вплоть до °С, при более высоких температурах - механически. Данное покрытие предотвращает контактную коррозию сталей при сопряжении с деталями из алюминия и его сплавов; обеспечивает свинчиваемость резьбовых деталей. Повышение коррозионной стойкости цинкового покрытия достигается путем хроматирования или фосфатирования. При этом хроматирование одновременно улучшает декоративный вид покрытия, хотя хроматная пленка механически непрочная []. Примерно половина мирового потребления цинка приходится на долю покрытий для защиты стальных изделий от коррозии. Одним из существенных направления является разработка и внедрение электролитов для осаждения цинка, которые должны быть малотоксичными и обеспечивать возможность получения качественных покрытий [5]. Изучение процессов электроосаждения никеля и цинка из растворов, содержащих молочную кислоту, обусловлено не только определенным теоретическим интересом, но и необходимостью решения экологических проблем. Поскольку используемая в данной работе молочная кислота применяется при производстве кондитерских изделий, в производстве мяса и мясопродуктов, безалкогольных напитков, пива и кваса, при консервировании плодов и овощей, в ветеринарии и птицеводстве, то, следовательно, она малотоксичная. Действительно, ПДК молочной кислоты в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 0,9 мг/л, при лимитирующем показателе вредности - общесанитарный [6а]. Настоящая работа посвящена решению указанных выше проблем, является научно и экспериментально обоснованной технологической разработкой электроосаждения никеля и цинка из малотоксичных электролитов и имеет важное народнохозяйственное значение, направленная на повышение качества, надежности и долговечности изделий приборостроения. А также изучить кинетические закономерности электроосаждения никеля и цинка, исследовать свойства покрытий никелем и цинком. H, температуру и др. РФ № 6. РФ №0. Согласно современным представлениям электрокристаллизация металлов включает в себя два основных последовательно протекающих процесса: электролиз и кристаллизацию осадка [7 — 9]. При электролизе водных растворов металлов происходит направленный перенос разряжающихся простых или комплексных катионов или анионов из объема электролита к катоду и разряд этих ионов с образованием на поверхности катода адсорбированных атомов (адатомов) или ионов (адионов) [7 - 9].