ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И МОРФОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КЭП НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Введение…………………………………………………………………………………………. 5
1 Аналитический обзор………………………………………………………………………….. 7
1.1Назначение и области применения электрохимических композитных покрытий………………………………………………………………………………………… 7
1.1.1 Назначение и свойства компонентов в композитных электрохимических покрытиях……………………………………………………………………………………….. 9
1.1.2 Карбидкремниевая керамика………………………………………………………. 10
1.2 Особенности, преимущества и недостатки метода электрохимического получения композиционных покрытий……………………………………………………………………
12
1.3 Формирование свойств композиционных электрохимических покрытий……………. 13
1.3.1 Упрочнение металла КЭП…………………………………………………………. 13
1.3.2 Твердость КЭП…………………………………………………………………….. 15
1.3.3 Коэффициент трения и износостойкость КЭП…………………………………… 15
1.3.4 Коррозионностойкие КЭП…………………………………………………………. 17
1.4Композиционные электрохимические покрытия на основе никеля и его сплавов……………………………………………………………………………………………
19
1.4.1 Электроосаждение сплава никель – кобальт и КЭП на его основе……………… 28
1.5 Современное состояние и проблемы исследования механизма электроосаждения электрохимических покрытий, содержащих дисперсную фазу……………………………….
31
1.5.1 Перенос дисперсной фазы в приэлектродную область…………………………… 33
1.5.2 Закрепление дисперсной фазы……………………………………………………. 34
1.5.3 Заращивание частиц дисперсной фазы…………………………………………… 36
1.6 Обоснование выбора объектов исследований……………………………………… 37
2 Методика эксперимента………………………………………………………………………. 39
2.1 Объекты исследований……………………………………………………….................... 39
2.2 Аппаратура и реактивы…………………………………………………………………. 39
2.3 Определение содержания дисперсной фазы в покрытии………………………………………………………………………………………….
40
2.4 Физико-механические свойства покрытий…………………………………..................... 41
2.5 Коррозионные испытания покрытий…………………………………………………….. 42
2.6 Методика исследования структуры поверхности покрытия……………………………. 43
2.7 Потенциодинамические исследования………………………………………………….. 43
3 Результаты исследований и их обсуждение………………………………………………… 44
3.1 Разработка хлоридного электролита для нанесения КЭП никель-кобальт-карбид кремния……………………………………………………………………………………………
44
3.2 Физико-механические характеристики КЭП никель-кобальт-карбид кремния……….. 47
3.3 Изучение поляризационных характеристик катодных процессов в электролите для получения композитных КЭП…………………………………………………………………… 54
3.4 Морфологические исследования……………………………………………...................... 56
Заключение……………………………………………………………………………………….. 64
Перечень использованных информационных ресурсов……………………………………….. 66

Весь текст будет доступен после покупки

Разработка экологически безопасных и высокопроизводительных технологий является основной задачей современного гальванического производства. Разработка гальванических покрытий, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками, является важнейшим направлением современной гальванотехники.
Широко применяется электрохимическое хромирование, однако электролиты хромирования имеют ряд значимых недостатков, особенно с точки зрения экологии, что ведет к сокращению их применения в гальваническом производстве.
Наиболее используемым в промышленности функциональным покрытием является никель. Эксплуатационные свойства никелевых покрытий можно значительно улучшить, применяя легирующие добавки, такие как бор, фосфор, карбид кремния и др. Легирование металлами и/или неметаллическими элементами ведет к получению новых сплавов и/или композиционных электролитических покрытий (КЭП) с особыми эксплуатационными свойствами и различного функционального назначения, что одновременно способствует решению вопросов экологии, экономичности и технологичности процессов их получения.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор

1.1 Назначение и области применения электрохимических композитных покрытий
Назначение электрохимических покрытий металлами и их сплавами заключается, главным образом, в защите поверхности металлических деталей и изделий от коррозии, придания им декоративного вида или заданных физико-механических свойств [1-3]. В случае, когда металлические покрытия не отвечают необходимым техническим требованиям, применяют композиционные покрытия, которые по своим свойствам значительно их превосходят, сохраняя основное назначение металлических покрытий. Композиционные покрытия используются для повышения твердости, износостойкости, жаростойкости деталей машин, механизмов, улучшения их антифрикционных свойств, повышения коэффициента отражения и улучшения ряда других эксплуатационных характеристик [4-8].
Большое количество научной литературы по гальванотехнике посвящено разработке способов получения и изучению свойств различных КЭП, но наиболее широко используемым в промышленности защитным покрытием является никель, сплавы и КЭП на его основе [9-17]. Отказ от использования хромовых покрытий явился одной из основных стимулирующих причин к разработке процессов получения экологически безопасных гальванических покрытий на основе никеля для защиты стальных изделий от коррозии.
Модернизации методов поверхностной обработки металлов и сплавов уделяется большое внимание в России и за рубежом, поскольку во многих случаях именно свойства поверхности определяют область использования изделия в целом, его устойчивость к внешнему воздействию. Это делает актуальными задачи модификации поверхности различных узлов, деталей машин и механизмов для создания поверхностных структур, обладающих необходимыми потребительскими, порой уникальными, свойствами.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2016 – 2017 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. – 2018, Т. 26. - № 3. – С. 4-12.
2. Гурьянов Г.В., Кисель Ю.Е. Антифрикционные и износостойкие электрохимические покрытия // Брянск: БГИТА. 2006. 119 с.
3. Целуйкин В.Н. Композиционные электрохимические покрытия: получение, структура, свойства // Физикохимия поверхностей и защита материалов. – 2009. – Т. 45. – № 3. – С. 287 – 301
4. Гурьянов Г. В., Кисель Ю.Е. Износостойкие электрохимические сплавы и композиты на основе железа // Брянск: Изд-во БГИТА. 2015. - 96 с.
5. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2011-2012 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. 2013, Т. 21. - № 3. - С.18-31.
6. Ананьева Е.Ю., Рогожин В.В., Михаленко М.Г., Пачугин Г.В. Гальваническое осаждение блестящих покрытий никель-бор//Журнал Современные наукоемкие технологии. - 2017.- №7. - С.18-22.
7. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. – М.: Химия, 1977. – 272 с.
8. Бородин И.Н. Упрочнение деталей композиционными покрытиями. – М.: Машиностроение, 1982. – 146 с.
9. Балакай В.И., Балакай И.В. Износостойкость электролитического сплава никель-бор, осажденного из хлоридного электролита // Журнал прикладной химии. – 2009. – Т. 82, вып. 9. – С. 1450 – 1452.
10. Сайфуллин Р.С. Неорганические композиционные материалы. – М.: Химия, 1983. – 303 с.
11. Прудников Е.А., Дуда Т.М., Зарицкий А.С. Абразиво-содержащие электрохимические покрытия. – Киев: Наукова Думка, 1985. – 216 с.
12. Кабанда А. Электрохимическое осаждение сплавов никель-вольфрам и никель-вольфрам-бор: Автореф. дис. канд. техн. наук. – М.: РХТУ, 2002. – 14 с.
13. Василенко Е.А. Электрохимическое осаждение композиционных и многослойных покрытий на основе никеля и сплава никель-хром / Автореферат, Саратов, 2013, СГТУ. – 19 с.

Весь текст будет доступен после покупки