автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему:Теоретическое обоснование и разработка технологических режимов электроосаждения металлов импульсным током

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Получение импульсного тока

1.2. Использование импульсного тока при электроосаждении металлов

1.3. Математическое моделирование процессов электролиза

8.4. Выводы

1. Предложен и экспериментально обоснован механизм блескооб-разования покрытий при импульсном электролизе. Показано,что необходимые условия формирования блестящих осадков создаются особенностями параметров униполярного импульсного тока: крутым передним фронтом, короткой длительностью и сверхвысокой амплитудой импульсов. Сформулированы наиболее общие условия и признаки образования блестящих покрытий из электролитов без блескообразователей.

2. Теоретически рассчитано и экспериментально подтверждено, что в интервалах амплитуд плотностей униполярного тока 15-50А/дм^ при никелировании, 150-600 А/дм2 - цинковании и 100-1000 А/дм2 -меднении в этилендиаминовом электролите наблюдается увеличение перенапряжения кристаллизации более чем в 5-10 раз по сравнению с постоянным током. В этих областях тока вычисленные размеры критических зародышей находятся в хорошем согласии с размерами фрагментов, наблюдаемых электронномикроскопически.

3. Указанные факты свидетельствуют о значительном преобладании скорости зарождения кристаллов над скоростью их линейного роста, что обусловливает обнаруженные экстремумы параметров макро- и микроструктуры, текстуры и физико-механических свойств осадков. Механизм электрокристаллизации при импульсном электролизе по сравнению с постоянным током отличается большей нестационарностью за счет задаваемых импульсным генератором колебаний короткой длительности высокой скважности и сверхвысокой амплитуды.

4. Обобщены особенности структуры и.свойств осадков,формирующихся в условиях импульсного электролиза. Даны объяснения возникновению обнаруженных дефектов.кристаллической решетки и высокой прочности полученных покрытий.

1. Однофазные формирователи импульсов

2. Рис, 9,1, Функциональная электрическая схема трансформаторное тириеторного формирователя импульсов типа ТПГ-1-000

3. ФИП и ФИО формирователи управляющих импульсов, вырабатывающие импульсные напряжения ¿/УЛ и 11уо для перевода тиристоров из состояния "закрыто" в состояние "открыто";

4. ВТО, ВУО выходные устройства, окончательно формирующие импульсы управления и передающие их на управляющие электроды силовых тиристоров;

5. ФСП, ФСО фазосдвигающие устройства, обеспечивающие регулирование среднего значения прямого и обратного токов ванны путем сдвига во времени управляющих импульсов относительно напряжения главных электродов тиристоров;

6. КП, КО ключи, включающие в работу формирователи импульсов, подавая на них постоянное напряжение питания. Формирователи генерируют управляющие импульсы и открывают в необходимый момент времени тиристоры только при замкнутых ключах;

7. ЗДВ задатчик времени, автоматически осуществляющий поочеред но работу выпрямительных каналов с установленной для каждого из них продолжительностью;

8. ЗП, 30 регулируемые задержки времени подачи управляющих импульсов на узлы принудительной коммутации тиристоров КУП и КУО силовой цепи.

9. Ш1, ЕП2, БПЗ блоки питания, представляющие собой выпрямители.

10. Электрические схемы основных блоков, входящих в состав данного источника, описаны подробно в нашей работе /101/,

11. Источники ТПГ-1-000 характеризуются следующими основными техническими данными:

12. Питание источника сеть переменного тока 220/380 В, 50 Гц Наибольший ток ванны (среднее значение), А.до 600-800

13. Диапазон регулирования выпрямленного напряжения, Б.0-40

14. Уставки времени тока ванны: прямого, с .1-90обратного, с . 0,2-2

15. Длительность импульсов прямого и обратного токов, с (0,5~10>10~^

16. Частота импульсов прямого и обратного токов, П| .50 иЮ(

17. Частота переключения полярности тока, Пд . 0,011-0,8

18. Регулирование токов плавное независимое,

19. В силовой цепи преобразователей применены тиристоры серий ТЛ и Т, методика их' количественного выбора изложена в работе / 333 /,

20. Фото внешнего вида преобразователей типа ТПГ-1-000 на различные мощности представлены на рис. П.I (Приложение 7).

21. Технические данные внедренного преобразователя:

22. Номинальный ток (регулируемый плавно), А .0-800

23. Номинальная мощность, кВА.18получаемого от источника питания ТПГ-1-000

24. Рис, 9.3, Форма биполярного тока, получаемого от источника ТИТ-1-000

25. Длительность импульсов прямого и обратного токов, с (0,2-Г0)«10""3 Тип тиристоров в силовой цепи .Т-500

26. Описание работы схем и условия применения источника ТИГ~1~800 приведены в /101/.

27. Трехфазные формирователи импульсов напряжения

28. В разработанной СУ применено раздельное управление тиристор-ными каналами, формирующее токи двух разных полярностей только для3.50 Гц,380В1 1 ЛУ У У — /с. 331

29. Рис, 9,4, Функциональная электрическая схема тиристорногоисточника питания типа ТПГ«*3-000

30. Рис* 9,5, Структурная схема системы управления тиристорногоформирователя типа ТПГ-3-000г\