автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.14, диссертация на тему:Анодное окисление гипофосфита натрия и механизм действия стабилизирующих добавок в растворах химического никелирования

ведение чава 1. Литературный обзор

1. Механизм восстановления никеля из гипофосфитных растворов 7 имического никелирования

2. Процессы окисления восстановителей на палладиевом электроде

3. О роли стабилизирующих добавок в процессах химического 32 каждения никеля

4. Изучение процессов дофазового выделения (ПРЩна палладии

5. Неравновесные процессы в растворах химического никелирования

6. Коррозионная стойкость никель-фосфорных покрытий чава 2. Объекты и методы исследований чава .3. Анодное окисление гипофосфита натрия на палладиевом 63 гектроде

1. Потенциодинамические исследования анодного окисления 63 шофосфита натрия

2. Анодное окисление гипофосфита натрия на пааладиевой мембране

3. Потенциодинамические кривые палладиевой мембраны

4. О механизме анодного окисления гипофосфита натрия на 96 шладиевой мембране Влияние ионов никеля на окисление гипофосфита натрия на 119 пладиевой мембране Влияние стабилизирующих добавок на окисление гипофосфита 121 трия на палладиевой мембране два 4. Механизм действия стабилизирующих добавок в растворах 127 гмического никелирования

1. Адсорбция тиомочевины на никелевом электроде и ее влияние на 127 юцесс химического осаждения

2. Влияние хлорида свинца на процесс химического осаждения 131 «сель-фосфорных покрытий

3. Процесс химического осаждения никеля на палладии

4. Влияние стабилизирующих добавок на процесс химического 148 ;аждения никеля на палладии шва 5. Коррозионно-электрохимическое поведение никель- 168 осфорных покрытий в 0,5М H2S ыводы

Возможность нанесения покрытий с уникальными свойствами (повышенная твердость, износостойкость, коррозионная устойчивость, магнитные характеристики) на непроводящие материалы — пластмассы, керамику, на сложнопрофилированные изделия, а также простота оформления процесса при небольших масштабах использования обусловливает применение химического никелирования в процессах изготовления печатных плат и разнообразных деталей и узлов, используемых в наукоемких производствах.

В ходе процесса в растворе протекают реакции восстановления ионов металла и окисления восстановителя. Для осуществления процесса необходим катализатор, поскольку в обычных условиях, находясь в растворе, окислитель и восстановитель не взаимодействуют друг с другом. По отношению к реакциям химического никелирования каталитическими свойствами обладают Со, №, Рё, а в качестве восстановителей могут выступать гидразин, борогидрид натрия, гипофосфит натрия и др. Как результат этого, химически осажденный сплав всегда содержит неметаллическую компоненту (С, Р, В), что отражается на его коррозионной устойчивости в различных средах.

Однако практическое осуществление процесса сопряжено с рядом трудностей, вызванных недостаточной стабильностью работы растворов химического никелирования, когда процесс осаждения протекает в объеме раствора, а не на поверхности детали. Чтобы предотвратить это явление, в раствор вводятся различные стабилизирующие добавки, роль которых сводится к подавлению активности частиц твердой фазы, возникающих в объеме раствора.

Несмотря на достаточно широкое распространение химического никелирования, механизм его изучен недостаточно глубоко вследствие протёкания сопряженных химических реакций — окисления гипофосфита натрия, восстановления водорода, фосфора, никеля.

В данной работе нами с использованием комплекса электрохимических и структурных методов (таких, как циклическая вольтамперометрия, импедансные измерения, хроноамперометрия, хронопотенциометрия, рентгено-структурный анализ, электронная микроскопия) проводилось изучение анодного окисления гипофосфита натрия — парциальной реакции химического осаждения никеля — на палладии — катализаторе процесса. Было изучено влияние таких факторов, как концентрация восстановителя, рН раствора, скорость развертки потенциала, присутствие стабилизаторов — тиомочевины (ТМ) и хлорида свинца — на кинетику данной реакции и коррозионную стойкость М-Р покрытий. Выбор материала электрода (Р<1) был также обусловлен тем, что, в отличие от Со и М, окисление гипофосфита на нем можно изучать в достаточно широком диапазоне потенциалов.

Что касается стабилизирующих добавок, подбор их в условиях промышленного применения чаще всего осуществляется эмпирическим методом, поскольку механизм действия стабилизаторов также недостаточно изучен, и это делает необходимым более глубокое исследование данной проблемы.

Следует отметить, что для осуществления рационального регулирования процесса и возможности получения покрытий с заданными свойствами становится необходимым изучение не только механизма действия стабилизирующих добавок, но и механизма процесса химического никелирования в целом.