автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему:Электроосаждение хрома из малоконцентрированных саморегулирующихся электролитов с комплексной органо-неорганической добавкой
Автореферат диссертации по теме "Электроосаждение хрома из малоконцентрированных саморегулирующихся электролитов с комплексной органо-неорганической добавкой"
РГЗ од - 5 АПР тз
НОВСЧЕИСАССКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
На правах рукописи
Губарввич Галина Павловна
электроосаздение хрома из 1шококцешрированных сморегужрущосся электролитов с шлшекснои оегано-неоеганическои добавкой
05.17.03 - Электрохимические производства
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Новочеркасск 1993
Работа выполнена на кафедре "Общая Волгоградского инженерно-строительного института.
химия
Научные, руководители:
доктор технических наук, профессор Озеров Д. М., кандидат технических наук, доцент Фомичев В. Т. Официальные оппоненты;
доктор химических наук, с.н.с. Иванова Н.Д., кандидат технических наук, с.н.с. Сербиновская Н.М. Ведущая организация:
Волгоградский судостроительный завод (г.Волгоград)
*
Напрвляеы Вам для ознакомления автореферат диссертации Губаревич Г.П. Просим Вас прислать свой отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью, по адресу: 346400, г.Новочеркасск Ростовской обл., ГСП-1, ул. Просвещения; 132.
Защита диссертации состоится " 1993Г.
<2 -— часов на заседании специализированного совета Л 0G3.30.03. в Новочеркасском политехническом институте, г. Новочеркасск.
С диссертацией, можно ознакомиться в библиотеке Новочеркасского политехнического института.
Автореферат разослан ^¿^/У^ЗЭЗт.
Ученый секретарь специализированного
совета, кандидат технических наук Ильин В.Б.
общая характеристика работы
Актуальность темы. Электролитическое хромирование является одним • из' наиболее широко распространенных в практике в имеющих большое народнохозяйственное значение процессов электроосаздения металлов. Ценные качества хромовых покрытий - исключительно высокие твердость и износостойкость, красивый внешний вид, высогшя отракатвльная способность обусловливает большой объем и значительное разнообразие областей применения хронирования. В настоящее время в пррггышлошостп применяется хромирование из горячих ваш о использованием стандартного электролита. Как известно, отот процесс малопроизводителен, выход по току составляет 13-15%, осадки пористы и порвпены -соткой трещин, вследствие чего не стайки в коррозионным воздействиям. Стремление к обеспечению стабильности процесса хро:шрования и поЕНзеншо ого производительности привело к создании СЕгюрегулирущихся • электролитов хромирования. Такие электролиты обесточивай? высокий выход по току, стабильность процэооа □ хорогзз качество осадков. 5 этой связи практический п паучннЭ интерес представляет исследование кэхвнззгз аезхгародных процессов в калоконцентрарованных ссгорэгулзругцпхся вгэктроллтах о ко-мштексныка органо-сэоргсипчэсппгз дебпззеиз, взедениэ которых позволяет поглсить прсзпэдядташюсть и 'екологичность процесса электрооеггкзнзя хрс?:з п получать покрытия с улучпенштгз зецзтшгл СЕСЗствсл.
В ргздзхэ "Коррозия п ппзцта гаталлоз" координационного
плана АН ССОР предусмотрваа темаТазвитив теоретических основ электрокристаллиз ацш металлов и сплавов и разработка высокопроизводительных экономичных технологий нанесения защитных, защитно-декоративных и функциональных гальванических покрытий" (шифр 2.7.3.1.)» в рамках которой и выполнена рассматриваемая диссертационная работа. .
Целью работы является разработка и всестороннее исследование нового малоконцентрированного саморегулирующегося электролита хромирования с комплексной органо-неорганической добавкой: изучение влияния добавки на процесо електроосвздения и физико-механические свойства осажденного хрома.
Научная новизна." Впервые исследовав малоконцентрированный саморегулирующийся электролит хромирования ,с комплексной органо-неорганической добавкой:, состоящей из органического соединения "КЕК" и хюрид-шнов.
Показано, что введение комплексной добавки приводит к яоЕышениш производительности процесса выделения хромового осадка в 1,5-2 раза. Исследовано влияние- комплексной органо-неорганической добавки на структуру и физако-ьшашчэонЕэ свойства покрытий. Обнаружено, что введашэ в электролит хромирования кошязксшй добавка приводит к ИБмананаа механизма процасса влектрокриоталлизации хрога, и образовании осадка высокой степени измельчения. Сбнару;;знэ, что полученные покрытая обладает высокой износо- к коррозионной стойкостью.
Впервые изучено рНз приалактродшго слоя ъ хода восстановления хромат-ионов в присутствии кагдшзхсагаа
оргено-шаргашчаской добавки.
При изучении кинетики процесса выявлено, чг:о введение органического ■ вещества в электролит хромирования увеличивает ток восстановления в реакции Сг(71)—► Сг(Ш). Обнаружено, что введение органики оказывает влияние на вреия форгяфования пленки, а введение х/.орвд-Еонов стабилизирует процесс формирования катодной пленки, то ее" ослабляет упрочшшцее действие органического вещества.
Практическая ценность работы.
Предложен состав малоконцентргрованного саморегулирующегося элэктролитз хромирования с ' когнхлексноЯ органо-ЕаорганкчэскоЗ до :ПЮй, позволяющий -увеличить интенсивность процесса ояектрссссзденпя грома в 1,5 - 2 раза с однозрегзкннм улучшением качества покрытий. На этот состав влэитрагггга 2ро:.зроввшш, получено положительное решение ттзпткоЗ исспэртгзы по заявка 4953311/26/047673 от 05.05.19Э1 года. Электролит позволяет получать хрокоша покрытия бохоэ ЛЕЗоеостойкнэ по сравнения с покрытияга ползггвшпя из са!:орэ17^щруш;9гося элекхрожта. Разработана кэтодаяа овтпжззцез пнрготгроз процесса зрогарованея, когорзя тзэт Сеть пргкекэка в проЕЗВодсгнэкнах условиях.
На з а ц и г у в и н о о я т о я: • - результаты оксгоркзкгальнзга послэдованля зависимости Сжйочйзенечэсяпс сесйссз е тстсроструктуры хромонкг 1:о:ср:тЛ с? сосгпза л яащвзтрзщв ■' геодп?:ой з сс!лрэгугпруп-элз^трол:™ органо-кзсрггничзской добавки;
- дзеееэ го гс"от:":о глэктродного црсдзсса греггфовашя и рЗз втггагян^рэдэтго олзд прп одиозт^-еесм ваэдэет
композиции "КЕК" и хлорид-ионов;
- оптимальный сослав саморегулирующегося малоконцентрированного электролита хромирования с комплексной органо-неорганической добавкой, в также оптимальные, технологические параметры процесса электроосаздения хрома из этого электролита;
- методика оптимизации состава саморегулирующегося электролита хромирования с комплексной добавкой и технологических параметров ванны;
Реализация работы. Предлагаемый электролит хромирования использован при производстве износостойко: хромовых покрытий для деталей текстильного оборудования на Камышнском хлопчатобумажном комбинате. Экспериментальные данные, полученные в диссертационной работе, 2 таккэ методика определения оптимальных параметров процесса АГ.эктраосаздения хрома были использованы и вошли в итоговые отчеты по двум хоздоговорным НИР: "Исследование и разработка технолога» размерного хромирования золотников гидрораспредэлителей с последующей финитной обработкой" ( Я ГР 01870050524 ); "Разработка технологического процесса электролитического хромирования из саморегулирующегося электролита" ( ГР 01900030399 ).
■ Достоверность результатов основана на использовании неоднократно апробированных и надежных методов исследований, на применении современных высокоточных приборов и оборудования. Экспериментальные данные подтЕврвдены многократными измерениями, что исклзиазт Еозмокные случайные одшбки.
Апробирование работы. Основные результаты диссертационной работы . долокены на Межреспубликанской ' научно-технической конференции "Прогрессивные технологии электрохимической ' обработки металлов и экология гальванического производства" (г.Волгоград,1990г.), на Республиканском научно производственном семинаре "Прогрессивные технологии хромирования и вопросы экологии' (г.Киев,1991г.), на Всесоюзном совещании-семинаре "Совершенствование технологий гальванических покрытий" (г.Киров,1Ь9Гг.)» на Всесоюзном научно-техническом семин-'^ "Износостойкие гальванические и химические покрытая" (г '¿осква, 1991г.), на межвузовских научно-практических конференциях (г.Волгоград, 1990, 1991, 1992г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи, 5 тезисов докладов, два отчета по НИР, имеющих номер . Госрегастрации.
Объем и'структура работы. Диссертационная работа изложена на 140 листах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложения. В диссертация имеется 4 таблицы и 28 рисунков»
СОДЕЕШГЕ РАБОТЫ
Во введен и л обосновывается актуальность избравшей те;,а цсслэдоззния, «Зормулируется цель работы л ее практическая сначптастъ.
3 п о р в о а глава отрггохл сспэенкэ особенности
механизма электроосавдения хрома и основные направления оптимизации процессе электрохимического хромирования. В этой главе анализируются предложенные различными авторами теории, описывающие механизм процесса электровосстацовлэния хромовой кислоты в стандартном электролите. Рассматривается влияние посторонних анионов, роль катодной планки, стадийность процесса и характер стадий. Рассмотрены данные по хромированию из малоконцентриродвазда саморегулирующихся электролитов. Также в это* главе сделай эдалвз имеющихся разработок по интенсификации процесса хромирования и улучшен,^ свойств хромовых покрытий путем ^ введения в электролит хромирования органических вда неорганических веществ. Проведенный анализ приводит- к <Ш£РК5ЯД выводам о том, что наиболее перспективным в настоящее время является использование малоконцзятрировандах электролитов хроьирования с органическими и неорганическими добавками, позволящих сущестеэнно повысить вцг;од хрома Оо току, характеризующихся гысокой рассеивапцэй и кровдей способностью, а таккэ поеышйещнх микротвэрдость и" износостойкость хромовых покрытий.
Во второй главе представлены результаты экспериментальных исследований процесса хромирования из малоконцентрироЕанного саморэгуларуэдэгося охактролита с органическими и неорганическими добавками. В атоа кз главе описываются методики е аппаратура, использованные для определен^ характеристик электролита и свойств хреновых покрытий.
О полохительком влиянии комплексной оргаш-ЕЭОр-
ганической добавки на свойства электролита хромирования моаио судить по увеличению выхода хрома по току н росту рассеивающей способности электролита. Хромовые покрытия осаздались из электролитов состава Ш - 150г/л СгОз, 7г/'л БгБОл, Е2 - 150г/л СгОд, 7г/л Бг50д, органическая добавка "КЕК"-Зг/л, т - 150г/л Сг03> 7г/л БгБО^, Зг/л "КИС", 0,45 г-ион/л хлорцц-иойЫ, М - 150г/л СгСЦ, 7г/л г 0Д, Зг/л "КЕК", 0,Эг-ион/л хлорид-ионы.
Экспериментально обнаружено, что введение органической добаЕКП повышает выход по току до 18-29%, При.использовании в комплексе с "КЕК" хлори," .онов. еыход хрона по току уЕэличиЕсется еще на 5-8% (1
О 40 80 120 Д/ггп2
Исходя из кинетических измэрэниЛ и данных то определенна енходз по ?о:су хрока, могно предполагать, что увеличение ВТ связано с сот'зстшм здшпшем органики и хлорзд-поноз. Рассепващая способность, жг.-орзннзя гзтодсм сравнения
е
токоа кз разпоудалэзшах катодах, оказалась шие а э.'зктрашгэ с ко:.ялэксноА органэ-кооргонстэскоа добоакоа. Ваэдонаэ
ко:.шлакса увеличивает рассоквалцув способность на 2-32.
Свойства хромовых пократкй загасят от структуры электролитического осадка. Ввдонаэ кс;-'лхзкс:ю£ органэ-шорга-гачоскоа добавки а са- :орегулиругзд2ся электролит хрзгллрованая
позволяет получать доброкочостс&инцз осадам в суяшзоеэ
о
те:лк>ратур 20-70 С V вароком интервале ахэтаостеС ао::а с Сольао;; скоростью ссаццзшг". На рас.2 пл::азЕ2а да$рактогра:.с.:а образцов, полученных при одинаковых условиях аз базоаэго электролита к электролитов с добавка. Ваадонао добавь приводит к камзаеназ структура осадка, ара:-: аз кристаллического подходит в рэттопосмор^гЛ. Исходя из этого К022Ю прздаолоаать, что процэсс контролируется из только даЗфузаоа, ао с хсагеокааа! росздаса! шиор^эдаатов-хроморганкчэсаах соэд£1эяаП, адсоргЬздпа^зся на поворлюстп катода к пояса' хроиэ в плотпоа явста в,г.:-н:а:. СШ сЗлэгчаат "еронос элэкгрсна от катода к понсгл хро.\:а пэ азста::оаз:.:у ¡.эханизму, влаая аа гн-эргаз активации прзцзсса влэктрокристаллааацаа.
Зкспар:!.: оптальк;э дсшшэ пбзаашш? сделать вывод о пеаосрэдстЕзнноу влиянии ко:.пхлз;;к:оД добаааа в саазрэгулл-руЕдэмся элэктралято хроюроаанпя на в^лгсшу 1аа:ратвэрдаста, зависящей от прэаму^остаэнЕоЛ ораэатарохпа! кравтаматоз хрома, фзрмпрущцхся в ароцэссэ елэктролаза. 1£афотазрдзсть покрытий при ЕЕедегаш комшкской дзбшаш уаэллчивБэтс* в 1.8 раза по сравнении с базовой электролитов (рис.З). Все осадки, аолучеанао кз злзктроллта с добавкой, 1а:зэ?
ÏO
m
43 ?:: =.2
Н,гПл
1£
0
J-—-í— . : G
L,„.——!- 4
! ■ i í * »
I
!
23 СО ■ 75 Î03 125 P::*!„3
лГЛ, г<0'Г5
2
44-L I U JJL i i ■ ■* í
H- 3
ч IX u л
Í __L_ •
?, A/cm"
1
большую износостойкость, чем осадки, полученные из "стандартного" электролита. Максимальная износостойкость соответствует хромовым покрытиям, полученным из электролита с добавкой "КЕК" и хлорид-ионами при температуре 50°С и плотности тока от 25 до, 75А/ДМ2 (рис.4). При увеличении температуры до 75°0 и увеличении плотности тока износостойкость погашается.
Экспериментальное исследования подтвердили значительное повышение коррозионной стойкости осадков из электролитов с органо-неорганической добавкой, что объясняется амортизацией структур ' электроосазденного хрома.
В третьей главе рассматривается механизм катодного восстановления хромат-иоков. Для выяснения механизма электродных процессов потенциодинвмическим методом изучалась динамика катодной реакции, снимались осциллографы Ф~т - изменение потенциала электрода во времени при прохождении через электролитическую ячейку .тока заданной величины, проводилось измерение рН приэлектродного слоя.
На рис.5 представлены поляризационные кривые, полученные е растворе малоконцентрированного свшрегулирупдэгося электролита. В частности, на хроме кривая восстановления из электролита с сульфат-ионами ( первая ветвь ) смещена в область отрицательных значений потенциала ( кривая I ). Добавка оптимального количества "КЕК" ( кривая 2 ) приводит к увеличению предельного тока восстановления хрокат-ионов. Введение хлорид-ионов { кривые 3 и 4 ) значительно увеличивает ток промежуточного восстановления. Прл уЕэлнченаа концентрации хлорид-конов первая волна раздваивается, что
связано с протеканием равновесной реакции по схеме:
Сг^2" + 2Й* + 2С1" ^ 2Сг03С1" + 1^0 , ^ ( ^^ )
продукт которой моеэт восстанавливаться:
Сг03С1~ + 6Й+ + ЗеГ — Сг3* + С1" + 31^0 . ( 2 )
Данный продукт приводит к повышению тока минимума нисходящей кривой, что соответствует повышению концентрации постороннего иона на хромовом катоде.
I, тА
8 с б
4
2
' 0,2 0,4 0,6 0,0 1
Рис 75
Поляризационные кривые> снятые на меди, голезэ и платине свидетэльствуат о том, что потенциал восстановления хромат-ионов зависит от природа металла катода. В то ке время, введение органической добавка "КЕК" во ' всех случаях приводит к смешению потенциала восстановления в Сторону отрицательных значений, одновременно с этим ток Ессстановлонпя в рэшцст Сг(У1) —> Сг(Щ) возрастает. Веэдэнпэ сое.у.эстно с органической композицией хлорид-ионов дополяргзуот потепцпал еосстскопхзнпя ионов хрома на всех
исследованных металлах, прп этом скорость иэсстшювлэшш значительно увеличивается по сравнении со скоростью восстановления хрома пз "стандартного" С£.\:орэгулпру*х;эгося ' электролита, что свидетельствует о шсокоИ католптпчэскаЗ активности ксшлэкса добавок: сульфат- кони + ортоЕпчоскоз соединение + хлорид-нону.
Измерения воличшш рН прпиатодаого слоя покпзевеэт, .что добавка органического е-зеэстбз уеэлнчевает диапазон потенциалов, при которнх езлечеез рНз достигает ееочзпе2 4-5. Снееонеэ еэлечееы рНо пастушат при кэпьгзы потенциале, чз:л в электролите боз добавка. Вездзееэ езеов хлора соееэспю с композицией "КЕК" пэдзвляат процесс езеоелзеея гидрокслд-иоЕОЗ, стЕглулируоЕЕ^ органпчэс;:оД дзбзЕкоЗ га счет образования трЕОксЕ2лзрхрс:,:зт-ЕОЕОЗ.
ЗКСПЭрЕЕЭНТЕЛЬНЕЭ дееееэ езучоеея СЗрЗЗОЕЗЕЕЛ К2Т0ДНЗЗ
плоикл в растЕорах с рззеечееее есеЗеешцеез ' есслэдусеех добавок позволяет прздлолзЕЕТЪ, что ЕСЕзльзув.\з£1 есеилзкс добавок сезцвзт 1фЕТЕЧ0СлЕй Еоюнцпал оЗпзззезеея пхзеее, прЕ ато:.: процессы образования плзе:з; проЕгларузг над процессом с.о рзстЕорапия. Црэдсолагсэтся, что оегсеечосеея дз5з~;а оказивазт влеянез на прзцосс хроеерзагеел пззрэдстЕзгл ехслзчоеел в катодную плзнку в ендэ ' еогсиоксеех ЫЗТВЛДОргаНЕЧОСКЕХ СООД213ЕЕЙ С СГ+3, ЛЕЛЯЕ^ГЕСЯ иЭиХПСЕ'.'Е при акте пэрздзчл злзкгрзЕЗ от катода к Сг+3. Добавка СОЕЕЗСТЕЗ С "КЕК" ХЛЗрЕД-ЕОЕЗЗ ослзбллот ухгсочелщзз до^стееэ зз счэт ХЛЗрЕДЕЕЕ КЗОрДЕИЬЦЕЗЕЕЕХ сол332 с еоезез С?(Ш), ОбДЯДЕЕ^КХ !.:ЗЕ1Е32 ПрЭЧЕЗЗТЕР.
УЕЭЛЕЧЗЕЕЭ СЕЗрОСТЕ ЕЗССГЕЕЗЕЕЗЕЕЯ ХрОЕЗТ-ЕГШЗЗ
■3
13
ОСНСрУГЭППСЭ П ХОДО ГСШЭТЯЧОСКЛХ ксслэдовениЗ объясняет более гысокпЗ гггсод грсмэ по теку относительно базового сс:".орегул:гру^г,эгося электролита грсгсфопнния.
В четвертой глазе ресс?»птр:гвается !.?это-г'.зтзг.зтгчэского тборэ опт;:уп.пыюго составе электролита хрог^-кзпппя, о ткс:э оптимальных парамэгроа ванны. В кзчоствэ рэгулярус;~.а параметров выбраны: кашептраиг добавкп, плотность тока, тесторатура вашш. Оушсцяя?.я откссг в процессе являются: выход хрс?.;а по току,
рсссэпзстая способность элзктролитз, ьгпазотЕэрдость л пзнососто&ссть хромовых позерытлй, структура осадка.
Задача ептлггизацзз сфор^лировшш слэдукгтм образом: спрэдэлить тг:~э спзч?:ггл упрезляэ'зп: парслэтроа X = I , 7л, ... , ."л ! , при которых ггнтэрэсуютэ пас функщи о~:лп::з OiCI) -ссг;™-зт п.т-ггп.
ЧгссГм угэсть з процессе сятггязшет пос:соль::о
ггргтрглз ссгз:ст2ггссг! з прэдлзгссглсЗ :.:этодпкэ шягользоззн г.'гогсгсргггорпзлыгхЗ подход :: р^гзпгэ сптз.2яецпскЕсЗ задачи. Cnrr"?-:.~:-) ппггмэтраз упрпзлзнпя определяется в
стсм содходз с • :гппглиз;иип вгрэгзругцэа фушосп
слэдуп^зго тдэ:
П
о(Л) - 2 << ~ ) / олх) Г , ( з )
¿я1 к
гдэ 01(Л}- епгсопгэ 1-й <й=кцл отзлггз, 0*(S) - оптпглзпыюэ 1-й Гупгплэ o~«r~:a, получзппсэ с пст'оцъз ртготтл осяксрзторгальпоЗ «жгггяецяшпсЗ оадга, U - число краторг-эв
Минимизация агрегирущей функции вида ( 3 ) осуществляется с помощью метода модифицированной функции Лагранка. В процессе оптимпзационньрс расчетов требуется многократно определять ' значения Ф±(Х) при различных значениях компонент вектора X. Вместе с тем, априори мы не имеем формул, описывапцих зависимости значений названных выше функций отклика от управляемых параметров. В саяви с этим возникает необходимость построения приближенной математической модели процесса электролитического хромирования. Для, построения математической модели процесса ш воспользовались хорошо зарекомендовавшим себя в задачах аппроксимации экспериментальных зависимостей методом наименьших квадратов.
На основе экспериментальных данных и результатов оптимизационных расчетов получены слэдунциэ оптимальный соствв предложенного электролита с комплексной органо-неорганической добавкой и технологические параметры ванны, которые могут быть реализованы в промышленных условиях: состав электролита: Сг03 - 150 г/л, SrS04 - ? г/л, "КЕК" - 3 г/л, С1~- 0,55 г-ион/л; технологические) параметры ванны: плотность тока - 60-S5 А/да2, температура - 40-50°С.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДУ ПО ДИССЕРТАЦИИ!!
I. Применение малоконцентрированного саморегулирующегося электролита обеспечивает болза высокую производительность и акологичность процесса хромирования, позволяет повысить равномерность и износостойкость покрытий по ерэвнэниг с
широко используемым стандартным электролитом.
2.Разработан . малоконцентрированный саморегулирующийся электролит хромирования с комплексной органо-неорганической добавкой, включавдей в себя органическое соединение "КЕК" и хлорид-ионы. Экспериментально определены оптимальные концентрации вводимых добавок.
3.Введение комплексной добавки в состав саморегулиру щегося электролита хромирования позволяет повысить еи производительность в 1,5-2 раза в зависимости от температуры ванны п плотности тока, повысить износостойкость и микротвердость осадков хрома в 1,8 раза по сравнению с осадкеки, полученными из электролита без добавок при тех ге условиях.
4.РентгвЕОструктуршй анализ и микроструктурные исследования поверхности хромовых покрытий, полученных из предлагаемого электролита, показали значительное уменьшение размеров кристаллов и переход осадка из кристаллического в атгорфное состояние.
5.Изучено влияние природа поверхности • металла на элэктрогосстановлзнпэ хромовой клслоты. Во всех .случаях (катод - хром, мэдь, гэлзео, платина) добавка органзчэского сездпнэшш в элэктролпт хрсшрования приводят к смещению хютэнщала восстановления з сторону отрхщотелышх величин,
с
0ди!03рэ"3™0 " с эт^л у2эдпч222втся ток вое становления в рЭЕКЦЗП Сг(71)—>СГ(Ш). Использовашгэ соемэстно" с оргпппчзтат ещзстеом хлорпд-ионсв приводит . к более значительнее увелпчэппз скорости восстановления в сравнении с бгзоЕнг.! еагзрзгулзртЕзггса элзятролитсм, что говорит о
большей активности комплекса добавок "сульфат-ионы + органическое вещество + хлорид-ионы" за счет участия этого комплекса в формировании катодной пленки и облегчения переноса электронов для восстановления хромат-ионов.
6.Измерение величины рН прикатодного слоя показывают, что добавка органического вещества увеличивает диапазон потенциалов, при которых величина*рНа достигает значений 4-5. Снижение величины рНв наступает при меньшем потенциале, чем в „ электролите без добавки. Введение ионов хлора(-0,45г-ион/л) совместно с композицией "КЕК" подввляет процесс накопления гидроксид-ионов, стимулируемый органической добавкой за счет образования триоксихлорхромат-ионов.
7.Изучение динамики образования мэгфазной "катодной" пленйи методом гальваностатического включения тока показало, что добавки органического вещества оказывают влияние на время формирования пленки, это объясняется, вероятно, трм, что введение органики способствует увеличению содержания ионов хрома(III) и продуктов, фиксирующих образовавшиеся ионы в комплекс пленки. Введение хлорид-ионов приводят к ослаблению упрочнящего действия органического вещества -стабилизирует процессы формирования пленю:.
8. По разработанной методике оптимизации не основе экспериментальных данных определены оптимальный состав ыаяоконцентрироввнного саморвгулирущэгося электролита хромирования с комплексной органо-Ееорганической добавкой и оптимальные технологические параметры ванны, рекомендуемые для промышленного пспользоввеэпя: СгОд '- 150 г/л; БгБО, - 7 г/л; "КИС" - 3 г/л; 01~- 0,55 г-з:сн/л; плотность тока
60-65 А/дм2; температура - 40-50°С.
9. Предлагаемая методика оптимизации позволяет легко корректировать состав электролита и технологические параметры процесса хромирования в соответствии с конкретными производственными требованиями к кондициям покрытий и свойствам электролита.
Основные результаты исследований, представленных ь диссертации, опубликованы в следующих работах:
1. Озеров A.M., Губаревич Г. П. Исследование и разработка технологии размерного хромирования золотников гидрораспределителей с последующей финишной обработкой: Отчет о НИР JS432-S7; J6 ГР 018700 50524. - Волгоград, 1988. - 31с.
2. Фомичев В. Т., Губаревич Г.П., Садовникова В.В. Разработка технологического процесса электролитического хро- ' мпрованпя их саморегулирующегося электролита: Отчет о НИР JM35-90; & ГР 019000 30399. - Волгоград, I9S0. - 24с.
3. Фомичев В.Т., Губаревич Г.П., Носквичева Е.В. Саморегулирующийся электролит хромирования с органическими добавками //Прогрессивные технологии электрохимической обработки металлов и экология гальванического производства; Тез. докл. мэпреспубл. научн.-техн. конф. - Волгоград.-1990.-С.27-28.
4. Фомичев В.Т., Губаревич Г.П. Хромирование из саморегу лпрущэгося электролита с органической добавкой //'Прикладная влэктрохгсля. Гальванотехника; Кэиву зов. сборник научных трудов. - Казань,I99Q. - 0.30-3C.
5. Фомичев В.Т., Губаревич Г.П., НоснЕичева Е.В. Влияние
органических добавок на процесс хромирования из саморегулирующегося электролита // Совершенствование технологии гальванических покрытий; Тез. докл. VIII' Всесоюзного совещания-семинара - Киров.-I991.- С. 73-74.
6. Фомичев В.Т., Москвичева Е.В., Губаревич Г.П., Озеров A.M. Влияние органических добавок на износостойкость хромовых покрытий // Износостойкие гальванические и химические покрытия; Тез. докл. Всесоюзного науч.-т. семинара - Москва -1991.-С. 10-12.
7. Фомичев В.Т., Губаревич Г.П., Озеров А.Ы. Саморегулирующийся процесс электролитического хромирования // Тез. докл. науч.-техн. конференции.- Волгоград. - 1992.-C.II0-III.
V 8. Фомичев В.Т., Губаревич Г.П., Озеров A.M., Смирнов Е. Саморегулирующийся электролит хромирования с органической добавкой //Црогрессинные технологии хромирования и Еопросы экологиии; Тез. докл. "рэспубл. научно-производственного семинара. - Киев.-1991. - С.5.
9. A.c. 4853811/26/047673, ЦКН5 С25 Д 3/04, 3/10. Электролит хромирования /В.Т. Фомичев, Г.П. Губаревич, Е.В. Москвичева, Е.А. Смирнов, B.C. Ушаков; заявлено 05.0S.IS91. Опубл. 01.06.92.//Открытия, изобретения - 1992.
-
Похожие работы
- Электроосаждение хрома в присутствии наноуглеродных материалов
- Электроосаждение хрома и сплавов на его основе из малоконцентрированных саморегулирующихся электролитов
- Особенности, закономерности электроосаждения металлов из электролитов-коллоидов и технологические решения
- Закономерности электроосаждения хрома из электролита с тиофосфорорганической добавкой и технологические решения
- Закономерности электрохимического соосаждения цинка и никеля в сплав в хлораммонийных электролитах и технологические рекомендации
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений