Анодные процессы при электроосаждении нанокристаллических покрытий металлов группы железа с вольфрамом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Данильчук Виктор Васильевич

• Данильчук Виктор Васильевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Данильчук Виктор Васильевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Обзор литературы и постановка задач исследования

1.1 Электроосаждение сплавов

1.2 Индуцированное соосаждение

1.3 Свойства покрытий из сплавов вольфрама с металлами группы железа

1.4 Влияние природы анода на электроосаждение сплавов

1.5 Заключение к главе

2 Электролиты, оборудование и методы исследования

2.1 Используемые электролиты, электроды и электролитические емкости

2.2 Анализ состава раствора (гель-хроматография, спектрофотометрия) и

его изменений при длительной эксплуатации

2.3 Определение скорости осаждения, состава, выхода по току

2.4 Методика определения механических свойств покрытия

3 Результаты исследования и их обсуждение

3.1 Электродные процессы электроосаждения металлов группы железа с вольфрамом (на примере электроосаждения Fe-W покрытий из цитратного раствора)

3.2 Влияние степени эксплуатации электролита на скорость осаждения покрытий и их механические свойства

3.3 Исследование влияния природы различных анодов (растворимых, нерастворимых) на скорость осаждения

3.4 Исследование состава раствора в процессе эксплуатации и его влияние

на скорость осаждения и свойства покрытия

3.5 Использование составного анода для управления скоростью осаждения при получении ^^ покрытий

3.6 Использование трековых мембран как управление составом и свойствами Fe-W покрытий

3.7 Выводы

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анодные процессы при электроосаждении нанокристаллических покрытий металлов группы железа с вольфрамом»

Актуальность темы исследования.

В настоящее время электрохимические методы обработки поверхностей получают все большее распространение, что позволяет обнаружить новые области их применения и широко внедрять в промышленности.

Электрохимические методы находят использование в роли методов упрочнения поверхностей. Самой известной и интенсивно применяемой в промышленности является технология электролитического хромирования. Однако применение хромирования осложняется высокими экологическими рисками, связанные с технологией этого процесса.

В последние годы ведется интенсивный поиск новых «экологически чистых» функциональных и декоративных покрытий с целью замены хромовых, применяемых в настоящее время в промышленности.

Подобная проблема вызвана необходимостью устранить экологически вредное производство, используемое для получения хромовых покрытий, даже ввиду того, что обеспечивают высокие эксплуатационные требования к деталям машин.

Вероятными кандидатами на аналогичную замену представляются покрытия из сплавов кобальт-вольфрам и железо-вольфрам. Подобные сплавы могут обладать высокой твердостью, высокой сопротивляемостью к износу и малым коэффициентом трения.

С помощью электроосаждения можно получать на стали обыкновенного качества аморфные и нанокристаллические покрытия сплавов как чистые, так и включающие примеси бора и других элементов.

Дальнейший отжиг позволяет значительно увеличить твердость покрытий за счет протекающих при этом рекристаллизационных процессов.

Неоднократно было показано, что состав и свойства получаемых покрытий зависят от анодных процессов происходящих в ванне для элетроосаждения.

Степень разработанности темы исследования.

К настоящему времени не сформирована модель процесса электроосаждения, с помощью которой возможно формировать состав и свойства сплавов, получаемых индуцированным соосаждением металла группы железа с тугоплавкими металлами. Свойства таких покрытий характеризуются составом и структурой сплавов, что требует исследования процессов и условий осаждения, состава и структуры, а также степени их влияния на свойства получаемых сплавов.

Существенную роль в управлении составом и свойствами может играть материал анода. При этом, природа анодного влияния изучена явно недостаточно. Влияние природы анода обычно проявляется при длительной эксплуатации электролита, поэтому одной из задач настоящего исследования является изучение влияния длительной эксплуатации электролитов на состав и свойства получаемых покрытий.

Цели и задачи исследования.

Цель: исследование анодных процессов при электроосаждении в электролитах, применяемых для получения ^^ и Fe-W покрытий и способов стабилизации работы электролита, а также разработка рекомендаций для создания технологического процесса электрохимического нанесения ^^ и Fe-W покрытий, обеспечивающие управление составом и свойствами получаемых покрытий с учетом анодных процессов.

Задачи:

- изучить влияние анодных процессов (природы используемых анодов, как нерастворимых, так и растворимых) на скорость осаждения, состав и свойства покрытий (микротвердость);

- исследовать состав раствора и его изменение при длительной эксплуатации электролита;

- исследовать изменения скорости осаждения и выхода по току в зависимости от материала анода;

- разработать методы управления скоростью осаждения, составом и свойствами покрытий с использованием результатов исследования влияния анодных процессов.

Объектом исследования является состав бор-глюконатного и цитратного электролитов, режимы электролиза, а также анодные процессы при индуцированном соосаждении сплавов Со^ и Fe-W из этих электролитов; влияние анодных процессов на скорость электроосаждения, состав и свойства получаемых покрытий.

Научная новизна работы:

- показано, что скорость осаждения и микротвердость Со^ и Fe-W покрытий, получаемых из глюконатного и цитратного электролитов зависят от материала анодов, как нерастворимых (платина, графит), так и растворимых (вольфрамовый, железный и комбинированный кобальт-вольфрамовый аноды).

- проанализирована природа наблюдаемых зависимостей и показано, что она обусловлена механизмом «индуцированного соосажения» таких покрытий, основанного на определяющей роли металла-осадителя (комплекса металлов группы железа), а также возможностью его участия в анодном процессе окисления.

- показана роль анодных процессов в формировании макроскопического размерного эффекта микротвердости поверхности.

Практическая значимость работы

- определены условия (соотношения локальных плотностей тока), применения комбинированного кобальт-вольфрамового анода, обеспечивающего максимальную скорость электроосаждения Со^ покрытий из глюконатного электролита;

- показана возможность достижения максимальной скорости электроосаждения Fe-W покрытий из цитратного электролита (25 мкм/ч) при плотности тока 20 мА/см с использованием растворимого железного (стального) анода;

- показаны возможности применения, с целью повышения скорости осаждения и микротвердости покрытий, сепараторов разделения анодного и катодного пространств, трековых мембран (производство г. Дубна, РФ) без повышения энергоёмкости процесса.

Результаты исследования приняты к внедрению с целью разработки промышленной технологии на НП ЗАО «Электромаш» г. Тирасполь (акт принятия к внедрению результатов исследования от 14 октября 2022 г. Приложение 1), материалы использованы при чтении курса «Эксплуатация наземных транспортно-технологических средств» ПГУ им. Т.Г. Шевченко (Приложение 2).

Перечень патентов, полученных по результатам выполнения работы:

- Измерительное устройство. Патент ПМР №465, приоритет 3.04.2015.

- Способ получения нанокристаллических кобальт-вольфрамовых покрытий. Патент ПМР №483, приоритет 28.11.2017.

Методология и методы исследования.

Методология диссертационной работы предполагает электроосаждение W и Fe-W покрытий в гальваностатическом режиме, с последующим исследованием проходящих процессов.

При исследовании состава электролита использовали методы: спектрофотометрический - для определения концентрации железа, фотоколориметрический - для определения концентрации вольфрама, а также гель-хроматографию для исследования фракций электролита на содержание разной молекулярной массы.

Состав покрытий определяли XRF методом, с целью исследования его элементного состава. Выход по току определялся весовым способом. Микротвердость измеряли при помощи микротвердомера.

Основные положения, выносимые на защиту

- установление роли анодных процессов, протекающих при электроосаждении Со^ из глюконатных электролитов и Fe ^ из цитратного электролита, с использованием нерастворимых (платина, графит) и растворимых

(вольфрам, кобальт-вольфрам, железо) анодов, обеспечивающих повышение скорости электроосаждения и микротвердости получаемых покрытий;

- механизм индуцированного соосаждения исследуемых сплавов (адсорбционный, образование гетерометаллических кластеров) дополненный ролью анодных процессов в формировании скорости и свойств покрытия;

- условия применения комбинированного кобальт-вольфрамового анода и трековых мембран, обеспечивающих комплексное повышение скорости осаждения и достижение требуемых свойств покрытия.

Достоверность результатов исследования основывается на применении высокоточных современных химических и физико -химических методах анализа и высокой воспроизводимости экспериментальных данных в интервале заданной точности. Выводы, сделанные по результатам работы, являются достоверными, научные положения аргументированы и прошли апробацию на научных конференциях и в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора.

Автором лично получены все экспериментальные данные, совместно с научным руководителем осуществлена их обработка и систематизация. Цели и задачи исследования устанавливались и формулировались вместе с научным руководителем, обсуждение полученных экспериментальных данных - совместно с научным руководителем и соавторами публикаций.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международных и региональных конференциях и симпозиумах: Итоговой научной конференции профессорско-преподавательского состава инженерно-технического института (Тирасполь, 2013, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021); V конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии (Плёс, 2013); Simpozionul «Inginerie agrarà §i transport auto» Materialele Simpozionului §tim^ifico -Practic International «Realizàri §i perspective în inginerie agrarà §i transport auto» (Кишинев, 2015); II Научная Школа -конференция для молодых ученых «Электрохимические методы получения и

анализа новых функциональных материалов» (Плёс, 2015); The 9th International Scientific Conference BALTTRIB 2017 (Каунас, 2017); 9th International Conference Materials Science and Condensed Matter Physics (Кишинев, 2018); X Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плёс, 2019); XII Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плёс, 2021), II Региональная научно-техническая конференция. «Нано- и электрофизикохимическая обработка в машино- и приборостроении -2022» (Тула, 2022).

Публикации.

Результаты исследований изложены в 21 печатной работе, включающие 5 статей в журналах, входящих в Перечень рецензируемых научных изданий и индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus, 14 - в других журналах, научных сборниках и материалах конференций, получено 2 патента Приднестровской Молдавской Республики.

Объем и структура диссертационной работы.

Диссертационная работа включает: введение, три главы, заключение, список сокращений и условных обозначений, список литературы (139 источников) и 2 приложения. Диссертация представлена на 110 страницах, включая 33 рисунка и 3 таблицы.

Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю д.х.н., профессору Дикусару А.И. за всестороннюю поддержку и помощь в организации исследований и написании диссертационной работы. Автор благодарит коллектив научно-исследовательской лаборатории электро- и нанотехнологии Приднестровского государственного университета им. Т.Г. Шевченко и лаборатории электрохимической обработки материалов Института прикладной физики АН Республики Молдова за помощь в обсуждении сложных теоретических и прикладных вопросов.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Электроосаждение сплавов

Электроосаждение можно определить в широком смысле как процесс осаждения вещества на электрод посредством электролиза. Влияние кинетики заключается в особенностях электроосаждения - в переносе заряда через границу раздела. Разумеется, при обсуждении механизма переноса заряда необходимо глубокое понимание структуры двойного электрического слоя, как это было сделано в свое время в работах Гельмгольца, Гуи-Чапмана и Штерна.

Первыми электроосажденными сплавами были латунь (сплавы Cu-Zn) и сплавы благородных металлов. Фаустом [1], видимо, впервые были рассмотрены принципы осаждения сплавов. Чтобы совместить два металла, они должны находиться в ванне, в которой индивидуальные обратимые потенциалы достаточно близки друг к другу. Это тот случай, когда стандартные потенциалы E0 двух металлов близки, как и для осаждения сплавов олово-свинец, где значения E0 составляют -0,126 В и -0,136 В относительно SHE (нормального водородного электрода) для Pb и Sn, соответственно. Изменение концентрации одного из металлов в растворе может сблизить обратимые потенциалы. Однако, поскольку уравнение Нернста допускает изменение концентрации только (59/n) мВ на декаду, где n - количество электронов, необходимых для осаждения атома металла, это имеет ограниченный диапазон применимости. Когда два металла, образующие сплав, имеют сильно различающиеся значения E0, их обратимые потенциалы можно сдвинуть ближе друг к другу, добавив комплексообразующий агент, который образует комплексы с разными константами стабильности, поскольку обратимый потенциал в присутствии лиганда, образует подходящий комплекс дается

„ с,0 2.3ЯГ, „ . 2.3ЯГ, ...

Ер = Я0+—togtf+ —togcMz+ (1)

где Ер - равновесный потенциал, Я - постоянная идеального газа (8,314 ДжК-1-моль-1), Т - абсолютная температура, F - постоянная Фарадея, смг+ -

объемная концентрация осаждаемого иона металла (без учета коэффициентов активности), K - константа устойчивости комплекса, разная для разных металлов. Уравнение (1) можно переписать в виде

EV = E0' + ^^log cMz+ (2)

где

Е0' = (3)

Е0 - эффективный стандартный потенциал в присутствии комплексообразователя.

Осаждение сплава аналогично осаждению металла в том смысле, что поверхность непрерывно обновляется во время формирования осажденного слоя. Следовательно, природа подложки не имеет большого значения, за исключением особых ситуаций, когда используется монокристаллическая подложка и имеет место эпитаксиальный рост осадка. Эпитаксия, или ориентированное зарастание, представляет собой частный случай гетерогенного зародышеобразования, когда осадок растет с кристаллической структурой, которая соответствует структуре подложки, по крайней мере, до определенной толщины. В зависимости от энергии связи и кристаллографического несоответствия между осадком и подложкой рост может происходить послойно в соответствии с моделью Франк ван дер Мерве [2] за счет образования трехмерных островков в соответствии с моделью Фольмера -Вебера [3], или их комбинацией в соответствии с моделью Странского-Крастанова [4].

Рассмотрение механизма переноса заряда, обсуждаемого для осаждения металлов, применимо также к сплавам, но есть некоторые отличия. Во-первых, необходимо понимать, что осаждение сплава представляет собой сложный процесс, в котором одновременно происходят по крайней мере две параллельные реакции (т.е. осаждение двух металлов, составляющих сплав), а во многих случаях выделение водорода представляет собой третью параллельную реакцию.

При использовании комплексообразователя, что обычно имеет место, следует обращать внимание на химию раствора в многокомпонентных ваннах для

нанесения покрытия и на возможное образование комплексов, содержащих оба металла, в дополнение к обычным комплексам каждого металла с лигандом. Для двух металлов M1s M2 и одновалентного отрицательно заряженного лиганда L - в растворе обычно может быть несколько разновидностей, например

М1+; [M1Ln](z-n), [M2Ln](z-n^t [M1M2Lm](2z-m^ (4)

и каждый из вышеуказанных видов может быть электроактивным, что позволяет наносить один из металлов или оба. Таким образом, полученный сплав может быть образован осаждением каждого металла отдельно или из комплекса, содержащего оба металла. Очевидно, что одновременно могло происходить несколько параллельных реакций. Измерение отношений тока и потенциала в таких сложных системах не имело бы смысла. Даже если экспериментальные данные могут быть вынуждены предоставить линейную тафелевскую область, из которой получается кажущийся тафелевский наклон, это не будет иметь большого отношения к механизму образования сплава. Хотя вышеприведенное наблюдение хорошо известно и может считаться довольно очевидным, во многих публикациях оно упускается из виду.

Сказанное выше не означает, что невозможно изучить механизм осаждения сплава; это только показывает, что нельзя сделать выводы из обычной интерпретации непосредственно наблюдаемой зависимости тока от потенциала, используемой при анализе кинетики электродов. Парциальные токи для осаждения каждого из легирующих элементов следует определять как функцию потенциала и других экспериментальных параметров путем определения атомного состава сплава и выход по току сплава (ВТ). ВТ при осаждении сплава может отличаться от ВТ при осаждении одного или обоих металлов, участвующих в процессе. Следовательно, можно ожидать, что ВТ будет зависеть от состава сплава, а распределение толщины может отличаться от ожидаемого в соответствии с распределением тока [5].

Выход по току сплава можно рассчитать с помощью уравнения:

= (5)

ltd Mi v у

где w - измеренный вес покрытия (г), I - общий прошедший ток (А), td -время осаждения (с), - массовая доля элемента в осадке сплава, п^ -количество кулонов на моль для восстановления элемента, а М; - атомная масса (г-моль-1). Подробное рассмотрение разновидностей, которые существуют в равновесии в ванне для нанесения покрытия, которые можно рассчитать, если известны соответствующие константы устойчивости комплексов, затем обеспечит дальнейшее понимание фундаментальных факторов, определяющих состав сплава, возможных аномалий, изменений морфологии и скорости осаждения.

На рисунке 1 в качестве примера показаны два случая. Лимонная кислота, которая является обычно используемым лигандом, имеет три карбоксильные группы и одну спиртовую группу. Лиганд может существовать в растворе в виде нейтральной молекулы или в виде ионов, несущих отрицательный заряд 1-4, в зависимости от рН. Распределение этих видов в зависимости от рН показано на рисунке 1а. Для значений рН в диапазоне 7-10 преобладающей разновидностью

является трехзарядный анион Сй (СбН507 ). Распределение его комплексов с

•2+

N1 показано на рисунке 1б в зависимости от общей концентрации цитрата при

• 2+

рН = 8. Показаны два комплекса. Свободный № и [№Сй] - видны как

преобладающие частицы, пока соотношение концентраций Сй / № < 1.

2 +

Концентрация свободного № падает почти до нуля, когда указанное выше соотношение достигает единицы. По мере дальнейшего увеличения концентрации цитрата другой комплекс, [№(Сй)2]4- становится преобладающим. Когда отношение Сй / № >4, все ионы № находятся в этом сильно заряженном комплексе, который очень стабилен, и осаждение № из него сильно затруднено. Таким образом, хотя цитрат является очень полезным лигандом для гальванических ванн, содержащих никель, большой стехиометрический избыток может отрицательно сказаться на их характеристиках.

<Ь)

Рисунок 1 - (а) Поэтапное депротонирование лимонной кислоты в зависимости от рН. Обозначение Н-]СИ4~ относится к цитрат-иону, в котором удалены все три кислотных протона, а также протон спиртовой группы. (Ь) Распределение

2+ 3

концентраций комплексов N -СИ ' в зависимости от общей концентрации

цитрата (0,1М NiSO4, рН = 8,0). [6]

В первом приближении можно показать, что состав сплава с гальваническим покрытием будет связан с током, наблюдаемым для каждого из элементов, при измерении по отдельности в том же растворе при том же потенциале. Если предположить, что оба металла осаждаются при высоких отрицательных перенапряжениях в линейной тафелевской области (где п / Ь> 1). Тогда при

постоянстве тафелевских наклонов для обеих реакций, независимо от потенциала осаждения, можно записать:

= (6)

1С,2 10.2 °С

где Ьс - тафелевский наклон (в единицах В-декада-1), ¡с,1 и Iс>2 - парциальные токи электроосаждения соответственно компонентов 1 и 2, а ц^ и /0,2 -соответствующие плотности тока обмена.

Если это наблюдается экспериментально, то осаждение сплава следует рассматривать как нормальное или обычное. Оказывается, такое поведение скорее исключение, чем правило!

Типичные значения Ьс находятся в диапазоне от 30 до 300 мВ-декада-1, что соответствует значениям ас, равным 2 и 0,2, соответственно, но значения, близкие к 0,1 В-декаде-1, чаще всего наблюдаются при наплавке металла. Когда точное значение для конкретной системы неизвестно, приближение Ьа = |Ьс| = 0,12 В-декада-1 часто используется, хотя теоретической основы для поддержки этого выбора нет, и было бы более точно получить значение Ьа из аа, используя простое соотношение

ас + аа = п (7)

Плотности обменного тока и тафелевские наклоны для двух металлов в целом различаются, хотя в конкретном случае они могут оказаться близкими друг к другу. Конечно, перенапряжение для двух металлов неодинаково, хотя осаждение происходит при одном и том же потенциале, измеренном по отношению к данному опорному электроду. Другими словами, при потенциале осаждения Баер.

= Е(1ер — Ер1и 12 = Ейер + Ер2 (8)

На рисунке 2 показаны металлические покрытия, которые были соосаждены электрохимически.

На получаемые соотношения парциальных поляризационных кривых, с целью управления составом сплавов, влияют также условия массопереноса

(наклон тафелевской зависимости может трансформироваться в диффузионный ток), а также комплексообразование.

Рисунок 2 - Металлические пары, которые были соосаждены

электрохимически: о= продемонстрировано в лабораторных исследованиях и/или небольших

применениях,

■ = технически интересные, широко используемые сплавы [7]

Однако электроосаждение сплавов представленных на рисунке 2 происходит сложнее. Во-первых, это показывает, что осаждение сплава является сложным процессом, включающим (обычно), как минимум, три параллельно протекающих реакции. Нельзя переоценить тот факт, что при обычной интерпретации кинетических параметров, таких как тафелевский наклон, порядок реакции, влияние pH и т.д., предполагается, что имеет место только одна реакция. Таким образом, такой анализ по своей сути неприменим к осаждению сплава. Когда одновременно происходят три параллельные реакции, каждая из которых имеет свою собственную плотность тока обмена, перенапряжение и тафелевский наклон, нет оснований предполагать, что тафелевский график будет линейным. Например, для бинарного сплава необходимо записать

I = 1 с,1 + 1С,2 + 1Н (9),

в котором 1Н - парциальный ток выделения водорода. Таким образом, несмотря на то, что теоретические основы электроосаждения сплавов можно считать достаточно хорошо разработанными, они во многих случаях не могут служить основой получения сплавов. Например, как это следует из рисунка 2, известны методы получения сплавов металлов группы железа с вольфрамом или молибденом, хотя вольфрам или молибден электрохимически осадить из водного раствора нельзя. В [6] такие процессы электроосаждения сплавов были отнесены к категории аномальных.

1.2 Индуцированное соосаждение

Электроосаждение относится к процессу роста пленки, который заключается в образовании металлического покрытия на материале основы, происходящем в результате электрохимического восстановления ионов металлов из электролита. Соответствующая технология известна как гальваника. Помимо производства металлических покрытий, электрохимическое восстановление металлов также используется для извлечения металлов, начиная с их руд (электрометаллургия) или для воспроизведения форм для формирования объектов непосредственно в их окончательной форме (гальванопластика). В большинстве случаев получаемый таким образом металлический осадок является кристаллическим; поэтому этот процесс можно назвать также электрокристаллизацией; этот термин был введен русским химиком В. Кистяковским в начале ХХ века.

Теоретические и прикладные исследования вольфрамовых сплавов с металлами группы железа (Ме^) проводятся во всем мире в свете их разностороннего применения. К 2020 году было опубликовано более трехсот работ в ведущих журналах по следующим теоретическим и практическим темам: химия электролитов, используемых для электроосаждения, механизмы соосаждения и свойства электроосажденных вольфрамовых сплавов. Кроме того,

на основе опубликованных данных анализируется образование комплексов W(VI) и металлов группы железа (Ме) (комплексов Ме(П) и W(VI)) с цитратами и ОН- и приводится расчетное распределение видов в зависимости от рН (в диапазоне от 1 до 10) для растворов с цитратами и без них. Приведенные данные взаимосвязаны с составами осажденных покрытий. Критически обсуждаются также различные модели кодирования вольфрама с металлами группы железа, описанные в литературе. Рассмотрены и показаны особенности структуры и термостойкости вольфрамовых покрытий, механические, трибологические и магнитные свойства, коррозия покрытий, их использование в водородном электрокатализе, темплатном электроосаждении (с возможностью получения микро- и наноструктур).

К сожалению, электроосаждение осадков чистого вольфрама из водных растворов вольфрамата невозможно вследствие образования оксидного слоя на катоде во время электроосаждения. Образующийся оксид не может быть напрямую восстановлен до металлического вольфрама, по причине возникающего низкого перенапряжения выделения водорода на вольфраме, [8]. Однако вольфрам легко совмещается с металлами группы железа, и публикации, посвященные электроосаждению сплавов вольфрама с металлами группы железа, можно найти еще в 1930-х годах [9-11]. Впервые коммерческий процесс осаждения Со^ покрытий достиг Шварц [12], обозначив как важный показатель формирования желаемой морфологии и структуры электроосажденных покрытий - функцию цитратного комплекса. Было показано, что катодный выход по току был менее 100%, из чего можно предположить, что реакция разряда водорода, возможно, вносит вклад в процесс.

Теоретические и практические исследования покрытий вольфрама с металлами группы железа (Ме^) ведется во всем мире и далее, ввиду универсального использования таких покрытий из-за их особых механических, трибологических, магнитных, электрических и электроэрозионных свойств, а также коррозионной стойкости. Сплавы Ме^ могут конкурировать даже с керамикой и графитом благодаря своему высокому термическому сопротивлению. Более того, вольфрамовые сплавы с нанокристаллической микроструктурой

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Данильчук Виктор Васильевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Faust, C. L. Modern electroplating, 2nd edn. Ed. / C. L. Faust, F.A. Lowenheim. // John Wiley & Sons - New York. - 1963. - P. 453.

2. Frank, F. C. One-dimensional dislocations. I. Static theory / F.C. Frank, J. H. van der Merwe. // Proc. Roy. Soc. - London, Ser. A. - 198 (1949). - P. 205-216.

3. Volmer, M. Nucleus Formation in Supersaturated Systems / M. Volmer, A. Weber. // Z. Physik. Chem. - Leipzig. - 119(1926). - P. 277.

4. Stranski, I.N. Zur Theorie der orientierten Ausscheidung von Ionenkristallen aufeinander / I. N. Stranski, L. Krastanov. // Sitzungsber. Akad. Wiss. - Wien. -146(1938). - P. 797.

5. Adzic, R. Electrocatalysis on surfaces modified by foreign metal adatoms / R. Adzic, H. Gerischerand, C. W. Tobias. // Advances in electrochemistry and electrochemical engineering, Wiley-Interscience. - New York. - V. 13. - 1984. -P.159-260.

6. Eliaz, N. Induced Codeposition of Alloys of Tungsten, Molybdenum and Rhenium with Transition Metals / N. Eliaz, E. Gileadi. // Modern Aspects of Electrochemistry. - New York. - 2008. - V. 42. - P. 191-301.

7. Kanani, N. Electroplating: basic principles, processes and practice / N. Kanani. // Elsevier. - Oxford. - 2004. - 354 p.

8. Lassner, E. Tungsten - Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds / E. Lassner, W. D. Schubert. // Springer. - 1999. -422 p.

9. Holt, M. L. The Deposition of Tungsten from Aqueous Alkaline Solutions / M. L. Holt, L. Kahlenberg. // Quart. Rev. Am. Electroplaters' Soc. - 1933. - V. 9. - P. 4152.

10. Fink, G. The Electrodeposition of Tungsten from Aqueous Solutions / G. Fink, F. L. Jones. // Trans. Electrochem. Soc. - 1931. - V. 59. - P. 461-481.

11. Goltz, L. N. Electrolytic Deposition of Alloys of Tungsten, Nickel and Copper from Water Solutions / L. N. Goltz, V. N. Kharlamov. // J. Appl. Chem. USSR. - 1936.

- V. 9. - P. 640-652.

12. Schwartz, M. Electrodeposition of Iron Group-rare Earths Alloys from Aqueous Media / M. Schwartz, N. V. Myung, K. Nobe. // J. Electrochem. Soc. - 2004.

- V. 151(7). - P. 468-477.

13. Establishing Relationships between Bath Chemistry, Electrodeposition and Microstructure of Co-W Alloy Coatings Produced from a Gluconate Bath / D. P. Weston, S. J. Harris, P. H. Shipway, N. J. Weston, G. N. Yap. // Electrochimica Acta. -2010. - V. 55(20). - P. 5695-5708.

14. Materials of LIGA Technology. / W. Ehrfeld, V. Hessel, H. Löwe, Ch. Schulz, L. Weber. // Microsystem Technologies. -1999. - V. 5. - P. 105-112.

15. Slavcheva, E. Electrodeposition and Properties of NiW Films for MEMS Application / E. Slavcheva, W. Mokwa, U. Schnakenberg. // Electrochimica Acta. -2005. - V. 50(28). - P. 5573-5580.

16. Characterization of Ni, NiMo, NiW and NiFe Electroactive Coatings as Electrocatalysts for Hydrogen Evolution in an Acidic Medium / E. Navarro-Flores, Z. Chong, S. Omanovic. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. - 2005. - V. 226(2). - P. 179-197.

17. Sulitanu, N. Structure Properties Relationships in Electrodeposited Ni-W thin Films with Columnar Nanocrystallites / N. Sulitanu, F. Brinza. // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. - 2003. - V. 5(2). - P. 421-427.

18. Holt, M. L. Electrolytic Reduction of Aqueous Tungstate Solutions / M. L. Holt, L. E. Vaaler. // J. Electrochem. Soc. - 1948. - V. 94(2). - P. 50-58.

19. Younes, O. Electroplating of Ni-W Alloys. I. Ammoniacal Citrate Baths / O. Younes, E. Gileadi. // J. Electrochem. Soc. - 2002. - V. 149(2). - P. 100-111.

20. Васько, А. Т. Электрохимия вольфрама / А. Т. Васько. // Киев: Техника. -1969. - 163 с.

21. Clark, E. The Mechanism of the Tungsten Alloy Plating Process / E. Clark, M. H. Lietzke. // J. Electrochem. Soc. - 1952. - V. 99(6). - P. 245-249.

22. Younes-Metzler, O. The Anomalous Codeposition of Tungsten in the Presence of Nickel / O. Younes-Metzler, L. Zhu, E. Gileadi. // Electrochimica Acta. - 2003- V. 48(18). - P. 2551-2562.

23. Aravinda, A. Electrodeposition and Dissolution of Co-W Alloy Films / A. Aravinda, V. S. Muralidharan, S. M. Mayanna. // J. of Appl. Electrochem. - 2000. - V. 30(5). - P. 601-606.

24. Belevskii, S. S. Anomalous Electrodeposition of Co-W Coatings from a Citrate Electrolyte Due to the Formation of Multinuclear Heterometallic Complexes in the Solution. / S. S. Belevskii, S. P. Yushchenko, A. I. Dikusar // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2012. - V. 48(1). - PP. 97-98.

25. Brenner, A. Electrodeposition of Alloys. Principle and Practice. / A. Brenner. // Academic Press. - New York. - 1963. - 658 p.

26. Bobletsky, M. The Metallic Complexes of Tartrates and Citrates, their Structure and Behavior in Dilute Solutions. I. The Cupric and Nickelous Complexes. / M. Bobletsky, J. Jordan. // J. Am. Chem. Soc. - 1945. - V. 67(10). - P. 1824-1831.

27. Bobletsky, M. The Structure and Behavior of Ferric Tartrate and Citrate Complexes in Dilute Solutions. / M. Bobletsky, J. Jordan. // J. Am. Chem. Soc. - 1947. - V. 69(10). - P. 2286-2290.

28. Ernst, D. W. Electrodeposition of Molydenum Alloys from Aqueous Solutions. / D. W. Ernst, R. F. Amlie, M. L. J. Holt. // J. Electrochem. Soc. - 1955. - V. 102(8). -P. 461-469.

29. Ernst, D. W. Cathode Potentials During the Electrodeposition of Molybdenum Alloys from Aqueous Solutions. / D. W. Ernst, M. L. J. Holt. // J. Electrochem. Soc. -1958. - V. 105(11). - P. 686-692.

30. Svensson, M. Compositionally Modulated Cobalt-tungsten Alloys Deposited from a Single Ammoniacal Electrolyte. / M. Svensson, U. Wahlstrom, G. Holmbom. // Surf. Coat. Technol. - 1998. - V. 105(3). - P. 218-223.

31. Co-W Films Prepared from Electroplating Baths with Different Complexing Agents. / G. Y. Wei, J. W. Lou, H. L. Ge [et al] // Surf. Eng. - 2012. - V. 28(6). - P. 412-417.

32. Nanostructured Co-W Coatings Produced by Electrodeposition to Replace Hard Cr on Aerospace Components. / D. P. Weston, S. J. Haris, H. Capel [et al] // Trans. Inst. Metal Finish. - 2010. - V. 88(1). P. 47-56.

33. Kapralova, I. G. Electrodeposition of Nickel-tungsten Alloy from Acetate Electrolyte. / I. G. Kapralova, Yu. P. Perelygin, T. K. Semchenko. // Russ. J. Appl. Chem. - 2003. - V. 76(9). - P. 1524-1526.

34. Residual Stress in Ni-W Electrodeposits. / I. Mizushima, P. T. Tang, H. N. Hansen, M. A. J. Somers. // Electrochimica Acta. - 2006. - V. 51(27). - P. 6128-6134.

35. Zayats, A. I. Electrodeposition of Iron-tungsten Alloys from Pyrophosphate Electrolytes. / A. I. Zayats, N. A. Perekhrest. // J. Appl. Chem. USSR. - 1971. - V. 44(6). - P. 1286-1291.

36. Campbell, F. Some Uses of Pyrophosphates in Metal Finishing. Part II. Cobalt-tungsten Alloys to Zinc, Including Pretreatment for Magnesium. / F. Campbell, J. A. von Fraunhofer. // Surface Technology. - 1977. - V. 5(3). - P. 235-254.

37. Electrodeposition of Ni-W, Ni-Mo and Ni-Mo-W Alloys from Pyrophosphate Baths. / H. Cesiulis, M. Donten, M. L. Donten, Z. Stojek. // Materials Science (Medziagotyra). - 2001. - V. 7(4). - P. 237-241.

38. Role of Iron-group Metals in the Induced Codeposition of Molybdenum from Aqueous Solution. / H. Fukusima, T. Akiyama, S. Akagl, K. Higashi. // Trans. Jpn. Inst. Met. - 1979. - V. 20(7). - P. 358-364.

39. Structure and Codeposition Behavior of Ni-W Alloys Electrodeposited from Ammoniacal Citrate Solutions. / S. Oue, H. Nakano, S. Kobayashi, H. Fukushima. // J. Electrochem. Soc. - 2009. - V. 156(1). - P. 17-22.

40. Chassaing, E. Mecahnism of Nickel-molybdenum Alloy Electrodeposition in Citrate Electrolytes. / E. Chassaing, K. Quang, R. Wiart. // J. Appl. Electrochem. -1989. - V. 19. - P. 839-834.

41. Mapping of mechanical and magnetic properties of Fe-W alloys electrodeposited from Fe(III)-based glycolate-citrate bath. / A. Nicolenko, N. Tsyntsaru, J. Fornell [et al] // Mater. Design. - 2018. - V. 139. - P. 429-438.

42. Nicolenko, A. Fe (III)-based ammonia-free bath for electrodeposition of Fe-W alloys. / A. Nicolenko, N. Tsyntsaru, H. Cesiulis. // J. Electrochem. Soc. - 2017. - V. 164(9). - P. 590-596.

43. Patent 4,529,668 US, Electrodeposition of amorphous alloys and products so produced / G. A. Croopnick, D. M. Scrugs ; Assignee : Dresser Industries, Inc., Dallas, Tex. - № 612,860 ; Filed 22.05.1985 ; date of 16.07.1985, 3 p.

44. Landolt, D. Electrochemical and Materials Science Aspects of Alloy Deposition. / D. Landolt. // Electrochimica Acta. - 1994. - V. 39(8). - P. 1075-1090.

45. Residual Stress in Ni-W Electrodeposits. / I. Mizushima, P. T. Tang, H. N. Hansen, M. A. J. Somers. // Electrochimica Acta. - 2006. - V. 51(27). - P. 6128-6134.

46. Donten, M. Electrodeposition and Properties of Ni-W, Fe-W and Ni-Fe-W Amorphous Alloys. A Comparative Study. / M. Donten, H. Cesiulis, Z. Stojek. // Electrochimica Acta. - 2000. - V. 45(20). - P. 3389-3396.

47. Development of a New Electroplating Process for Ni-W Alloy Deposits. / I. Mizushima, P. T. Tang, H. N. Hansen, M. A. J. Somers. // Electrochimica Acta. - 2006. - V. 51(5). - P. 888-896.

48. Cesiulis, H. Electrolyte Considerations of Electrodeposited Ni-W Alloys for Microdevice Fabrication. / H. Cesiulis, E. J. Podlaha-Murphy. // Materials Science (Medziagotyra). - 2003. - V. 9(4). - P. 324-327.

49. Donten, M. The Interface between Metallic Substrates and Layers of Electrodeposited Co-W Amorphous Alloys. / M. Donten, T. Gromulski, Z. Stojek. // J. Alloys and Compounds. - 1998. - V. 279(2). - P. 272-278.

50. Donten, M. Bulk and Surface Composition, Amorphous Structure, and Thermocrystallization of Electrodeposited Alloys of Tungsten with Iron, Nickel, and Cobalt. / M. Donten. // J. Solid State Electrochem. - 1999. - V. 3(2). - P. 87-96.

51. Donten, M. Formation of Nanofibres in thin Layers of Amorphous W Alloys with Ni, Co and Fe Obtained by Electrodeposition. / M. Donten, Z. Stojek, H. Cesiulis. // J. Electrochem. Soc. - 2003. - V. 150(2). - P. 95-98.

52. Sulitanu, N. Structural Origin of Perpendicular Magnetic Anisotropy in Ni-W thin Films. / N. Sulitanu. // J. Mag. Magt. Mater. - 2001. - V. 231(1). - P. 85-93.

53. Cracking Behavior of Electrodeposited Nanocrystalline Tungsten-cobalt and Tungsten-iron Coatings. / V. Vasauskas, J. Padgurskas, R. Rukuiza [et al] // Mechanika.

- 2008. - V. 72(4). - P. 21-27.

54. Studies on the Mechanism, Structure and Microhardness of Ni-W Alloy Electrodeposits. / L. Huang, J. X. Dong, F. Z. Yang [et al] // Trans. IMF. - 1999. - V. 77(5). - P. 185-187.

55. Effects of Compositional and Structural Features on Corrosion Behavior of Nickel-tungsten Alloys. / A. Krolikowski, E. Plonska, A. Ostrowski [et al] // J. Solid State Electrochem. - 2009. - V. 13(2). - P. 263-275.

56. Sridhar, T. M. Electroplating of Ni4W. / T. M. Sridhar, N. Eliaz, E. Gileadi. // Electrochem. Solid-State Let. - 2005. - V. 8(3). - P. 58-61.

57. Yamasaki, Y. High-strength Nanocrystalline Ni-W Alloys Produced by Electrodeposition and their Embrittlement Behaviors During Grain Growth. / Y. Yamasaki. // Scripta mater. - 2001. - V. 44(8). - P. 1497-1502.

58. Ni-W Amorphous / Nanocrystalline Duplex Composite Produced by Electrodeposition. / Y. Kimoto, A. Giga, T. Ohkubo [et al] // Mater. Transact. - 2007. -V. 48(5). - P. 996-1000.

59. Ibrahim, M. A. M. Electrodeposition of Noncrystalline Cobalt-tungsten Alloys from Citrate Electrolytes. / M. A. M. Ibrahim, S. S. Abd El Rehim, S. O. Moussa. // J. Appl. Electrochem. - 2003. - V. 33(7). - P. 627-633.

60. The Effect of Electrodeposition Conditions and Post-annealing on Nanostructure of Co-W Coatings. / N. Tsyntsaru, H. Cesiulis, A. Budreika [et al] // Surf. Coat. Technol. - 2012. - V. 206(19). - P. 4262-4269.

61. Micromechanical and Tribological Properties of Nanocrystalline Coatings of Iron-Tungsten Alloys Electrodeposited from Citrate-Ammonia Solutions. / Zh. I. Bobanova, A. I. Dikusar, H. Cesiulis [et al] // Russ. J. Electrochem. - 2009. - V. 45(8).

- P. 895-901.

62. Iron-tungsten Alloys Electrodeposited under Direct Current from Citrate-ammonia Plating Baths. / N. Tsyntsaru, J. Bobanova, X. Ye [et al] // Surf. Coat. Technol. - 2009. - V. 203(20). - P. 3136-3141.

63. Donten, M. Pulse Electroplating of Rich-in-tungsten thin Layers of Amorphous Co-W Alloys. / M. Donten, Z. Stojek. // J. Appl. Electrochem. - 1996. - V. 26(6). - P. 665-672.

64. Younes, O. Electroplating Of Amorphous Thin Films of Tungsten/Nickel Alloys. / O. Younes, L. Zhu, Y. Rosenberg [et al] // Langmuir. - 2001. - V. 17(26). - P. 8270-8275.

65. Younes, O. Electroplating of High Tungsten Content Ni/W Alloys. / O. Younes, E. Gileadi. // Electrochem. Solid-State Lett. - 2000. - V. 3(12). - P. 543-545.

66. Effect of Cations of Alkali Metals and Ammonium on the Process of Deposition and Structure of Iron-tungsten Alloys. / E. N. Zakharov, Yu. D. Gamburg,

G. E. Goryunov, B. F. Lyakhov. // Russ. J. Electrochem. - 2006. - V. 42(8). - P. 895900.

67. Li, H. The Crystallization Process of Ultrafine Ni-B Amorphous Alloy. / H. Li,

H. X. Li, J-F. Deng // Materials Lett. - 2001. - V. 50(1). - P. 41-46.

68. Nanocrystallization and Mechanical Properties of an Amorphous Electrodeposited Ni75W25 Alloy. / T. Yamasaki, P. Schlossmacher, K. Ehrlich, Y. Ogino // Materials Science Forum. - 1998. - V. 269-272, 975-980.

69. On the State of W in Electrodeposited Ni-W Alloys. / R. Juskenas, I. Valsiunas, V. Pakstas, R. Giraitis. // Electrochimica Acta. - 2009. - V. 54(9). - P. 2616-2620.

70. Mechanical and Structural Characteristics of Electrodeposited Ni-Fe-W Alloy after Heat-treatment. / S.-J. Mun, M. Kim, T.-H. Yim [et al] // J. Electrochem. Soc. -2010. - V. 157(3). - P. 177-180.

71. Friction and Wear Behavior of Electrodeposited Amorphous Fe-Co-W Alloy Deposits. / F.-J. He, J.-T. Lei, X. Lu, Y.-N. Huang. // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 2004. - V. 14(5). - P. 901-906.

72. Rabinowicz, E. Friction and wear of materials. 2nd Edition / E. Rabinowicz // Wiley-Interscience. - New York. - 1995. - 336 p.

73. Buckley, D. H. Surface Effects in Adhesion, Friction, Wear and Lubrication. / D. H. Buckley // In Tribology series №5, Elsevier. - Amsterdam. - 1981. - 631 p.

74. Size Effect of Microhardness of Nanocrystalline Co-W of the Coverages got from Citrate and Gluconate Solutions / S. A. Silkin, A. V. Gotelyak, N. I. Tsyntsaru, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2015. - V. 51(3). - P. 228-234.

75. Nano-structure of Co-W Alloy Electrodeposited from Gluconate Bath. / D. P. Weston, S. P. A. Gill, M. Fay [et al] // Surf. Coat. Technol. - 2013. - V. 236. - P. 7583.

76. Comparative Study on the Tribological Behavior of Nanocrystalline Nickel and Cobalt Coatings Correlated with Grain Size and Phase Structure. / L. Wang, Y. Gaoa, T. Xua, Q. Xuea. // Materials Chemistry and Physics. - 2006. - V. 99(1). - P. 96-103.

77. Haseeb, A. S. M. A. Friction and Wear Characteristics of Electrodeposited Nanocrystalline Nickel-tungsten Alloy Films. / A. S. M. A. Haseeb, U. Albers, K. Bade. // Wear. - 2008. - V. 264(1). - P. 106-112.

78. Yamasaki, T. High-strength Nanocrystalline Ni-W Alloys Produced by Electrodeposition. / T. Yamasaki // Mater. Phys. Mechan. - 2000. - V. 1(2). - P. 127132.

79. Schuh, C. A. The Effect of Solid Solution W Additions on the Mechanical Properties of Nanocrystalline Ni. / C. A. Schuh, T. G. Nieh, H. Iwasaki. // Acta Material. - 2003. - V. 51(2). - P. 431-443.

80. Gamburg, Yu. D. The Effect of Hydrogen on Amorfization of Iron-Tungsten Alloys Produced by Electrochemical Synthesis. / Yu. D. Gamburg, E. N. Zaharov. // Russ. J. Electrochem. - 2008. - V. 44(6). - P. 736-740.

81. Kumar, K. S. Mechanical Behavior of Nanocrystalline Metals and Alloys. / K. S. Kumar, H. van Swygenhoven // Acta Mater. - 2003. - V. 51(19). - P. 5743-5774.

82. Tribological and Corrosive Characteristics of Electrochemical Coatings Based on Cobalt and Iron Superalloys. / N. Tsyntsaru, A. Dikusar, H. Cesiulis [et al] // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 2009. - V. 48(7). - P. 419-428.

83. Sinkeviciute, J. Corrosion Study of Electrodeposited W and Mo Alloys with Iron Group Metals: Summary of doctoral dissertation: 03P: discussion 25.09.09: approved 24.08.09 / Justina Sinkeviciute. - PhD Theses. Tipogr. Vilnius university. -Vilnius. - 2009. - 122 p.

84. Electrodeposition and Corrosion Properties of Nanocrystalline Fe-W Alloys. / V. Kublanovsky, O. Bersirova, A. Dikusar [et al] // Physicochem. Mechan. Mater. -2008. - V. 7. - P. 308-314.

85. Cesiulis, H. Hydrogen Evolution and Corrosion of W and Mo Alloys with Co and Ni. / H. Cesiulis, A. Budreika. // Physicochem. Mechan. Mater. - 2010. - V. 8. - P. 808-814.

86. Galikova, Z. Properties of Ni-W Alloy Coatings on Steel Substrate. / Z. Galikova, M. Chovancova, V. Danielik. // Chem. Pap. - 2006. - V. 60(5). - P. 353-359.

87. Studies on Electrodeposition of Fe-W Alloys for Fuel Cell Applications. / C. N. Tharamani, P. Beera, V. Jayaram [et al]. // Appl. Surf. Science. - 2006. - V. 253(4).

- P. 2031-2037.

88. Structure and Properties of Electrodeposited Fe-Ni-W Alloys with Different Levels of Tungsten Content: A Comparative Study. / F. He, J. Yang, T. Le, Ch. Gu. // Appl. Surf. Science. - 2007. - V. 253(18). - P. 7591-7598.

89. A New Amorphous Alloy Deposit with High Corrosion Resistance. / S. Yao, S. Zhao, H. Guo, M. Kowaka. // Corrosion. - 1996. - V. 52(3). - P. 183-186.

90. Development of Electroplated Magnetic Materials for MEMS. / N. V. Myung, D.-Y. Park, B. Y. Yoo, P. T. A. Sumodjo. // J. Magn. Magn. Mater. - 2003. - V. 265(2).

- P. 189-198.

91. Electrodeposited Hard Magnetic thin Films for MEMS Applications. / N. V. Myung, D.-Y. Park, H. Yang [et al] // Proc. Electrochem. Soc. - 2000. - V. 2000-29. -P. 506-520.

92. Ferromagnetic Micromechanical Magnetometer. / H. H. Yang, N. V. Myung, J. Lee [et al] // Sens. Actuators A. - 2002. - V. 97 - P. 88-97.

93. Effect of Organic Additives on Characterization of Electrodeposited Co-W thin Films. / G. Wei, H. Ge, X. Zhu [et al] // Appl. Surf. Science. - 2007. - V. 253(18). - P. 7461-7466.

94. Magnetic Properties of Electrodeposited Co-W thin Films. / U. Admon, M. P. Dariel, E. Gunbaum, J. C. Lodder. // J. Appl. Phys. - 1987. - V. 62(5). - P. 1943-1948.

95. Park, D. Y. Magnetic Properties of Nanocrystalline CoW thin Film Alloys Electrodeposited from Citrate Baths. / D. Y. Park, J. M. Ko. // J. Korean Electrochem. Soc. - 2003. - V. 6(4). - P. 236-241.

96. Sasikumar, D. Effect of Temperature and Current Density in Electrodeposited Co-W Magnetic Nano thin Film. / D. Sasikumar, S. Ganesan. // Dig. J. Nanomater. Bios. - 2010. - V. 5(2). - P. 477-482.

97. Preparation and Magnetic Properties of Fe-W and Ni-W Composite Coatings. / H. Chiriac, A. E. Moga, C. Gherasim, N. Lupu. // International Semiconductor Conference. - Sinaia. - 2007. - V. 2. - P. 307-310.

98. Effects of Bath Temperature on Electrodeposited Permanent Magnetic Co-Pt-W(P) Films. / H. Ge, Q. Wu, G. Wei [et al] // Bull. Korean Chem. Soc. - 2007. - V. 28(12). - P. 2214-2218.

99. Esther, P. Structural and Magnetic Properties of Electrodeposited Ni-Fe-W thin Films. / P. Esther, C. J. Kennady, P. Saravanan. // J. Non-Oxide Glass. - 2009. - V. 1(3). - P. 301-309.

100. Electrodeposition of Micromagnets of Co-Pt-W(P) Alloys. / S. Franz, M. Bestetti, M. Consonni, P. L. Cavallotti. // Microelectron. Eng. - 2002. - V. 64(1). - P. 487-494.

101. Ng, W. B. Electrodeposited Co-Ni-Re-W-P thick Array of High Vertical Magnetic Anisotropy. / W. B. Ng, A. Takada, K. Okada. // IEEE Trans. Magn. - 2005. - V. 41(10). - P. 3886-3888.

102. Fullerton, E. E. Hard/soft Magnetic Heterostructures: Model Exchange-spring Magnets. / E. E. Fullerton, J. S. Jiang, S.D. Bader. // J. Magn. Magn. Mater. - 1999. -V. 200(1). - P. 392-404.

103. Effect of pH and volume current density on deposition rate and microhardness of Co-W coatings electrodeposited from concentrated boron-gluconate electrolyte. / A.V. Gotelyak, S. A. Silkin, E. A. Yahova, A. I. Dikusar. // Russ. J. Appl. Chem. - 2017. - V. 90(4). - P. 541-546.

104. Electrodeposition of alloys of the iron group metals with tungsten from citrate and gluconate solutions: Size effect of microhardness. / S. A. Silkin, A. V.

Gotelyak, N. I. Tsyntsaru, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2017. - V. 53(1). - P. 6-13.

105. Influence of Fe (III) in Fe-W Alloy Plating and Continuous Plating Using Ion Exchange Membrane-Multiple Anode System. / K. Ishida, T. Morikawa, M. Miyake, T. Hirato. // J. Surf. Finish. Soc. Japan. - 2016. - V. 67(9). - P. 489-493.

106. Кукушкина, К. В. Электроосаждение сплавов Ni-W и Co-W: дис. ... канд. хим. наук: 05.17.03: защищена 17.11.04: утв. 12.09.04 / Кукушкина Ксения Владимировна. - Москваю - 2004. - 158 c.

107. Contemporary Plating Textbook. / Published by Nikkan Kogyo Shimbun. -Tokyo. : Electroplating Study Group ed., 2011. -286 p.

108. Matsubara, S. Acceleration of reduction of Fe3+ ion emitted from an insoluble anode in iron plating baths. / S. Matsubara, T. Omi. // J. Surf. Finish. Soc. Japan. - 1991. - V. 42(2). - P. 253-257.

109. The Role of Mass Transfer in the Formation of the Composition and Structure of Co-W Coatings Electrodeposited from Citrate Solutions. / S. S. Belevskii, H. Cesiulis, N. I. Tsyntsaru, A.I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2010. - V. 46(6). - P. 570-578.

110. Gel-Chromatographic Separation of Boron-Gluconate Electrolyte for Obtaining Nano-Crystalline Co-W Coatings: Composition and Electrochemical Activity of Components. Part I. Gel-chromatographic Study of Electrolyte, Separation and Composition of Components. / S. S. Belevskii, V. A. Buravets, S. P. Yushchenko [et al] // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2016. - V. 52(4). - P. 350.

111. Role of Complexation in Forming Composition of Co-W Coatings Electrodeposited from Gluconate Electrolyte. / A. I. Shul'man, S. S. Belevskii, S. P. Yushchenko, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2014. - V. 50(1). - P. 9.

112. Belevskii, S. S. Electrodeposition of nanocrystalline Co-W coatings from citrate electrolytes under conditions of controlled hydrodynamics: Part 1 Co electrodeposition. / S. S. Belevskii, S. P. Yushchenko, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2009. - V. 45(6). - P. 446-454.

113. Electrodeposition of nanocrystalline Fe-W coatings from citrate bath. / S. S. Belevskii, A. V. Gotelyak, S. P. Yushchenko, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2019. - V. 55(2). - P. 119-129.

114. Macroscopic size effect of the microhardness of electroplated iron group metal-tungsten alloy coatings: Impact of electrode potential and oxygen-conaining impurities. / S. S. Belevskii, A. V. Gotelyak, S. A. Silkin, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2019. - V. 55(1). - P. 46-52.

115. Electrodeposition of Co-W coatings from boron gluconate electrolyte with a soluble tungsten anode. / S. S. Belevskii, Zh. I. Bobanova, V. A. Buravets, A. V. Gotelyak, V. V. Danil'chuk, S. A. Silkin, A. I. Dikusar. // Russ. J. Appl. Chem. - 2016.

- V. 89(9). - P. 1427-1433.

116. The Mechanical Properties and Rate of Electrodeposition of Co-W Alloys from a Boron-Gluconate Bath: Impact of Anodic Processes. / V. V. Danil'chuk, S. A. Silkin, A. V. Gotelyak, V. A. Buravets, T. F. Mitina, A. I. Dikusar. // Russ. J. Electrochem. - 2018. - V. 54(11). - P. 930-936.

117. Design Considerations for a cylindrical hull cell with forced convection. / C. Madore, A. C. West, M. Matlosz, D. Landolt. // Electrochim. Acta. - 1992. - V. 37(1).

- P. 69-74.

118. Определение рассеивающей (локализующей) способности электролитов при электрохимической обработке с использованием ячейки Хулла с вращающимся цилиндрическим электродом / Ж. И. Бобанова, С. П. Ющенко, И. В. Яковец [и др.] // Электронная обработка материалов. - 2000. - №6. - С. 4-15.

119. Electrodeposition of nanocrystalline CoW coatings from citrate electrolytes under controlled hydrodynamic conditions part 3: The micro- and macrodistribution of the deposition rates, the structure, and the mechanical properties / S. A. Silkin, S. S. Belevskii, A. S. Gradinar [et al] // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2010. - V. 46(3). -P. 206-214.

120. Электрохимическое поведение растворимых анодов в цитратноаммиачных электролитах электроосаждения сплава никель-вольфрам. /

А. Кабанда, К. В. Кукушкина, О. Е. Соболь [и др.] // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1998. - Т. VI. - №3. - C. 24-29.

121. Electrodeposition Of Co-W Covers from Gluconate Electrolyte in Hull'cell With Rotating Cylindrical Electrode. / A. V. Gotelyak, V. V. Danil'chuk, A. I. Dikusar, S. A. Silkin // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Seriya Khim. i Khim. Tekh. - 2014. - V. 57(6). - P. 78-82.

122. Modern Trends in Tungsten Alloys Electrodeposition with Iron Group Metals. / N. Tsyntsaru, H. Cesiulis, M. Donten, [et al] // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2012. - V. 48(6). - P. 491-520.

123. Podlaha, E. J. Induced Codeposition I. An Experimental Investigation of Ni-Mo Alloys / E. J. Podlaha, D. Landolt. // J. Electrochem. Soc. - 1996. - V. 143(3). - P. 885-892.

124. Podlaha, E. J. Induced Codeposition II. A Mathematical Model Describing the Electrodeposition of Ni-Mo Alloys. / E. J. Podlaha, D. Landolt. // J. Electrochem. Soc. - 1996. - V. 143(3). - P. 893-898.

125. Krasikov, V. L. The Role of Particles of Electrochemical Cobalt Reduction Intermediate in the Formation of Oxygen-Containing Admixtures / V. L. Krasikov. // Bulletin SPbSIT (TU). - 2015. - V. 57(31). - P. 40-46.

126. Красиков, В. Л. Механизм электроосаждения никель-вольфрам из пирофосфатного электролита. / В. Л. Красиков, А. В. Красиков. // Изв. СПбГТИ (ТУ). - 2016. - №. 36. - C. 12-23.

127. Красиков, А. В. Механизм индуцированного соосаждения сплавов и некоторых тугоплавких металлов. / А. В. Красиков, В. Л. Красиков. // Изв. СПбГТИ (ТУ). - 2016. - №. 37. - C. 8-14.

128. Gel-chromatographic Separation of Boron-Gluconate Electrolyte for Obtaining Nanocrystalline Co-W Coatings: Composition and Electrochemical Activity of Components. Part II. Electrochemical Activity of Separation Products and Their Role in the Process of Manufacturing the Alloy. / S. S. Belevskii, V. A. Buravets, S. P. Yushcenko, A. I. Dikusar. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2016. - V. 52(5). - P. 420-426.

129. Cesiulis, H. Electroreduction of Ni(II) and Co(II) from Pyrophosphate Solutions. / H. Cesiulis, A. Budreika. // Materials Science. (Medziagotuza). - 2010. - V. 16(1). - P. 52-56.

130. Красиков, А. В. Механизм катодного восстановления пирофосфатного комплекса кобальта. / А. В. Красиков, В. Л. Красиков. // Журн. прикл. химии. -2012. - Т. 85(5). - C. 736-740.

131. Sun, S. Induced Codeposition Behavior of Electrodeposited NiMoW Alloys / S. Sun, T. Bairachna, E. J. Podlaha. // J Electrochem Soc. - 2013. - 160(10). - P. 434440.

132. Changes in the properties of a citrate electrolyte used to manufacture cobalt-tungsten coatings. / S. S. Belevskii, A. P. Kosova, S. P. Yushchenko [et al] // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2011. - V. 47(1). - P. 4-8.

133. The Chemical and Electrochemical Activity of Citrate on Pt Electrodes / O. Berkh, L. Burstein, Y. Shacham-Diamand, E. Gileadi. // J. Electrochem. Soc. - 2011. -V. 158(6). - P. F85-F91.

134. Electrodeposition of Fe-W alloys from citrate bath: impact of anode material. / S. S. Belevskii, V. V. Danilchuk, A. V. Gotelyak [et al] // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2020. - V. 56(1). - P. 1-12.

135. Electrodeposition of Fe-W Coatings from a Citric Bath with Use of Divided Electrolytic Cell. / V. V. Danil'chuk, A. I. Shul'man, A. V. Gotelyak [et al] // Russ. J. Appl. Chem. - 2020. - V. 93(3). - P. 375-379.

136. Патент № 483 ПМР, С 25 D 3/02. Способ получения нанокристаллических кобальт-вольфрамовых покрытий : заявлено 28.09.17 : опубликовано 28.11.2017 / А. И. Дикусар, С. А. Силкин, В. В. Данильчук, И. В. Яковец, А. В. Готеляк. - 7 с.

137. Головков, В. М. Особенности получения трековых мембран с помощью циклотрона типа У-120. / В. М. Головков, А. И. Комов, В. А. Коньков. // Известия вузов. Физика. - 1998. - №. 4. - C. 187-192.

138. Danil'chuk, V. V. Track Membranes' Application for Anodic and Cathodic Space Separation during Induced Codeposition of Fe-W Coatings from Citrate Bath / V. V. Danil'chuk // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2021. - V. 57(3). - P. 287-293.

139. In-depth characterization of as-deposited and annealed Fe-W coatings electrodeposited from glycolate-citrate plating bath. / A. Mulone, A. Nicolenco, V. Hoffmann [et al] // Electrochim. Acta. - 2018. - V. 261. - P. 167-177.

Приложение 1

Акт о внедрении результатов научно-исследовательской работы

передачи и использования результатов диссертационного исследования по теме «Анодные процессы при электроосаждении нанокристаллических покрытий металлов группы железа с вольфрамом»

Настоящий акт составлен в том, что Приднестровским государственным университетом им. Т.Г. Шевченко передан, а НП ЗАО «Электромаш» принят отчет о результатах работы, выполненной на тему: «Анодные процессы при электроосаждении нанокристаллических покрытий металлов группы железа с вольфрамом» на базе Инженерно-технического института.

Результаты данного исследования показали, что применение предложенного метода электрохимического осаждения Со-Ч' и Ре-'У/ покрытий из нейтрального электролита (рН~6,5) на основе борной и лимонной кислот соответственно, являются более экологически совершенными и позволяет достичь значений микротвердости не уступающим аналогичным показателям хромовых покрытий (-1000 кГ/мм2).

Показано, что при разработке промышленной технологии на основе предложенного метода получения Со-\У и Ре-'М покрытий из нейтрального электролита и растворимых анодах, необходимо выполнить условие мембранного разделения анодного и катодного пространств.

Результаты данного исследования приняты к использованию на НП ЗАО «Электромаш» с целью разработки промышленной технологии применительно к условиям предприятия.

. „ . ^ „,, ГГГ\7 .... ТГ Шоонригп

Приложение 2

Акт о внедрении результатов научно-исследовательской работы

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы на тему «Анодные процессы при электроосаждении нанокристаллических покрытий металлов группы железа с вольфрамом»

Результаты диссертационной работы старшего преподавателя кафедры машиноведения и технологического оборудования Данильчука В.В. по специальности 2.6.9. «Технология электрохимических процессов и защита от коррозии» использованы в рамках изучения спецдисциплины «Эксплуатация наземных транспортно-технологических средств» для специальности 2.23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства в ходе выполнения лабораторной работы «Упрочнение и коррозионная защита деталей машин сплавами металлов группы железа с вольфрамом», установлена зависимость между количественным составом покрытия и коррозионной стойкостью, определена скорость осаждения (20-25 мкм/ч) и микротвердость покрытий (650-1000 кГ/мм2), что коррелирует с тематикой и направлением диссертационного исследования.

Включение в изучаемый курс вышеуказанной лабораторной работы позволило достичь следующей цели: доказать постоянство скорости электроосаждения сплавов металлов группы железа с вольфрамом и свойств получаемых покрытий, в частности микротвердости.

ПРИДНЕСТРОВСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Т.Г. ШЕВЧЕНКО

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой М и ТО, к.т.н., профессор

Заместитель директора ИТИ по научной работе и магистерской подгото к.т.н., доцент

В.Г. Звонкий

Заместитель директора И'ГИ по учебно-методической работе

Е.А. Царюк