ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И МОРФОЛОГИИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ЭЛЕКТРОЛИТА-КОЛЛОИДА НИКЕЛИРОВАНИЯ

Введение……………………………………………………………………………… 5
Аналитический обзор……………………………………………………………….. 7
1.1 Анализ актуального состояния гальванического производства……………… 7
1.2 Методы нанесения никелевых покрытий……………………………………… 11
1.3 Физико-механические и химические свойства никелевых покрытий............. 13
1.4 Электролиты никелирования…………………………………………………… 15
1.5 Добавки к электролитам никелирования………………………………………. 18
1.6 Роль поверхностно-активных веществ в составе электролита……………….. 19
Методика эксперимента…………………………………………………………….. 23
2.1 Объекты исследования………………………………………………………….. 23
2.2 Аппаратура и реактивы…………………………………………………………. 24
2.3 Поляризационные измерения………………………………………………….. 25
2.4 Определение физико-механических свойств покрытий……………………… 26
2.6 Определение коррозионной стойкости покрытий…………………………….. 28
2.6 Морфология поверхности покрытий…………………………………………… 29
Результаты исследований и их обсуждение………………………………………. 30
3.1 Оптимизация состава электролита-коллоида никелирования………………… 30
3.2 Исследования кинетических закономерностей электроосаждения никеля….. 39
3.3Коррозионная стойкость никелевых покрытий………………………………… 44
3.4 Микротвердость никелевых покрытий………………………………………… 45
3.5 Износостойкость никелевых покрытий………………………………………… 46
3.6 Морфология поверхности никелевых покрытий……………………………… 47
Заключение…………………………………………………………………………… 52
Перечень используемых информационных ресурсов…………………………….. 54

Весь текст будет доступен после покупки

Нанесение покрытия – это неотъемлемая часть изготовления любой детали. В зависимости от её предназначения подбирается определенный тип нанесения и состав покрытия. Функциональные гальванические покрытия включают в себя всё многообразие поверхностных слоев наносимых для различных модификаций поверхности, к примеру для изменения коэффициента трения, для увеличения износостойкости, с целью улучшения антикоррозионных свойств или даже для улучшения внешнего вида изделия.
Гальванический метод осаждения защитных металлических покрытий широко распространен в промышленности, по сравнению с другими способами нанесений металлопокрытий он имеет ряд преимуществ таких как: высокая экономичность, возможность получения сплавов разнообразных составов, легкая регулируемость процесса, хорошее сцепление с основным металлом и т.п.
Несмотря на все достоинства электролитический метод имеет два больших недостатка: неравномерность толщины покрытия на изделиях сложной конфигурации и высокая токсичное производство. Развитие современной гальванотехники ориентированно на разработку экологически безопасных электролитов и режимов, при которых толщина покрытия будет одинаковой на всей поверхности изделия в независимости от его формы и размера, борясь с недостатки так же во внимание принимают то, что производство должно оставаться достаточно экономичным. Наиболее перспективным, с различных точек зрения, для решения этих проблем является использование покрытий никеля из нетоксичных электролитов-коллоидов, содержащих различные органические и неорганические добавки. Многолетние исследования показали что использование электролитов-коллоидов увеличивает скорость процесса нанесения покрытия, а так же позволяет получить осадки металлов с более высокими эксплуатационными характеристиками.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор

1.1 Анализ актуального состояния гальванического производства
В настоящее время увеличивается список ограничений применения определенных металлов и химических соединений, ограничения вводят на основании последних исследований влияния на организм человека и окружающую среду тех или иных веществ [1, 2], эти запреты касаются многих распространенных методов и технологий гальванической промышленности. В связи с тем, что как никогда актуальна потребностью в изменении многих параметров электроосаждения, замены компонентов растворов электролитов существует острая необходимость в создании новых технологий. Трудоемкой проблемой, которая требует срочного решения является полный отказ от использования шестивалентного хрома распространенного и являющегося в гальванической промышленности одним из неотъемлемых элементов при металлообработке поверхности. Решение об отказе от использования от хрома очень серьезное было принято в виду того что практически невозможно снизить негативное влияние от производства и существуют сложности при утилизации шлаков при переработке металлолома и при избавление от шлама, содержащего хром [3].
При отказе от хрома в качестве компонента возникают трудности при нанесении покрытий на детали сложной конфигурации, так как многие важные технологические процессы будут серьезно при использовании новых видов обработки это чревато изменениями в структуре осадков [4, 5].
Однако, получить необходимые свойства только лишь заменой электролита невозможно, всегда существует потребность в оптимизации электролита, изменении параметров электроосаждения и в разработке новых более эффективных добавок. Помимо решения этих проблем не стоит забывать о том, что гальваническое производство должно быть экономически выгодным.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Дегтярь, Л.А. Совершенствование технологии электроосаждения сплавов никель-бор и расширение областей их применения: дис. … кандидата техн. наук / Л.А. Дегтярь. – Новочеркасск,1993. – 181 с.
2 О механизме включения частиц в электролитический осадок / Ю.М. Полукаров [и др.] // Электрохимия. – 1978. – Т.14, №11. – С. 1635-1641.
3 Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. «Никелирование» : учебное пособие под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева. – М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2014. – 198 с.
4 Л.И. Никандрова. Химические способы получения металлических покрытий. Л.: Машиностроение. 1971
5 Синдеев Ю.Г. Гальванические покрытия. М.: Феникс, 2000
6 Гамбург, Ю.Д. Теория и практика электроосаждения металлов / Ю.Д. Габург, Дж. Зангари ; пер. с англ. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 438 с.
7 Гальванические покрытия в машиностроении. Том 1 / под ред. д-ра техн. наук проф. М.А. Шлугера и канд. техн. наук Л.Д. Тока. – М., 1985. – 240 с.
8 Ямпольский, А.М. Краткий справочник гальваника / А.М. Ямпольский, В.А. Ильин. 3-е изд. – М. : Машиностроение, 1981. – 371 c.
9 Байрачный, Б.Н. Справочник гальваника / Б.Н. Байрачный. – Харьков : Прапор, 1988. – 278 c.
10 Коротин, А.И. Технология нанесения гальванических покрытий: Уч. пособие / А.И. Коротин – М. : Высшая школа, 1984.
11 Guler, E. S. Effects of electroplating characteristics on the coatings properties / E. S. Guler, A. M. A. Mohamed, T. D. Golden // Electrodeposition of Composite Materials. – 2016. – P. 27-37.
12 Грилихес С. Я., Тихонов К. И. Электролитические и химические покрытие. Теория и практика. - Л.: Химия, 1990 - 288 с.: ил.
13 . Беленький, М.А. Электроосаждение металлических покрытий: справочник / М. А. Беленький, А. Ф. Иванов. – М: Металлургия, 1985 г. – 288 с.
14 Лайнер, В.И. Основы гальваностегии / В. И. Лайнер, Н.Т. Кудрявцев. – М.- Л.: ОНТИ, 1936 г. – Ч.1. – 368 с.
15 Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, И. И. Дедов, Г. А. Мельниченко, В. В. Фадеев. – М.: Наука, 1976. -297 с.
16 F. C.Walsh and C. Ponce de Leon, “A review of the electrodeposition of metalmatrix composite coatings by inclusion of particles in a metal layer: an established and diversifying technology,” Transactions of the IMF, 92, 83 (2014).
17 Балакай, В.И. Закономерности электроосаждения никеля из низкоконцентрированного хлоридного электролита / В.И Балакай., Н.Ю. Курнакова, А.В. Арзуманова, К.В. Балакай // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. – 2008. – Спец. вып.: Проблемы электрохимии и экологии. – С. 13 – 17.

Весь текст будет доступен после покупки