Электрохимическое осаждение композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель, модифицированных углеродными нанотрубками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.03, кандидат наук Стрилец Анастасия Александровна

  • Стрилец Анастасия Александровна
  • кандидат науккандидат наук
  • 2020, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
  • Специальность ВАК РФ05.17.03
  • Количество страниц 128
Стрилец Анастасия Александровна. Электрохимическое осаждение композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель, модифицированных углеродными нанотрубками: дис. кандидат наук: 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии. ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.». 2020. 128 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Стрилец Анастасия Александровна

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общие сведения о цинковании

1.2 Сравнительная характеристика электролитов цинкования для получения КЭП на основе цинка

1.3 Общие сведения о процессе сплавообразования

1.4 Сравнительная характеристика электролитов для получения КЭП на основе сплава цинк-никель

1.5 Общие сведения о процессе электроосаждения композиционных покрытий

1.6 Формирование структуры и свойств композиционных покрытий в процессе электроосаждения

1.7 Композиционные электрохимические покрытия на основе цинка и сплава цинк-никель

1.8 Осаждение композиционных покрытий в нестационарных режимах

электролиза

2. Методика эксперимента

2.1 Объекты исследования

2.2 Подготовка поверхности электродов

2.3 Приготовление электролитов

2.3.1 Приготовление цинкатного электролита (Электролит №1)

2.3.2 Приготовление сульфатно-аммиакатного электролита (Электролит №2)

2.3.3 Приготовление аммиакатного электролита для получения сплава цинк-никель (Электролит №3)

2.4 Электроосаждение композиционных покрытий

2.5 Электрохимические методы исследования

2.5.1 Методика потенциодинамического метода исследования

2.5.2 Гальваностатический метод

2

2.5.3 Потенциостатический метод

2.6 Методика коррозионных испытаний

2.7 Измерение коэффициента трения покрытия

3. Электроосаждение композиционных покрытий цинк-углеродные нанотрубки из цинкатного электролита

4. Электроосаждение композиционных покрытий цинк-углеродные нанотрубки из сульфатно-аммиакатного электролита

5. Электроосаждение композиционных покрытий цинк-никель-углеродные нанотрубки

Заключение

Список литературы

Приложения

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология электрохимических процессов и защита от коррозии», 05.17.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электрохимическое осаждение композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель, модифицированных углеродными нанотрубками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Цинкование является широко используемым процессом в гальванотехнике. Около половины мирового производства цинка приходится на долю электрохимических покрытий. Один из методов повышения функциональных свойств электролитических цинковых покрытий - осаждение сплавов цинка с другими металлами. Эффективной легирующей добавкой к цинку служит никель. Цинк-никелевые сплавы обладают лучшими коррозионными и физико-механическими свойствами по сравнению с цинковыми покрытиями. Более значительного эффекта можно достичь путем включения в состав металлических осадков различных дисперсных частиц. Для этого из электролитов-суспензий осаждают композиционные электрохимические покрытия (КЭП). Функциональные свойства КЭП в значительной степени определяются природой дисперсной фазы. Перспективным дисперсным материалом являются углеродные нанотрубки (УНТ), которые представляют собой свернутые в цилиндры графитовые плоскости диаметром от одного до нескольких десятков нанометров.

В настоящее время активно исследуются процессы получения композиционных покрытий в нестационарных режимах электролиза. Преимущество нестационарных режимов (в частности, импульсного и реверсивного) заключается в возможности контроля большего числа параметров электроосаждения покрытий. Это позволяет управлять процессами зародышеобразования и роста зерен и получать покрытия с улучшенными функциональными свойствами. В нестационарных условиях электролиза на катоде достигается потенциал, при котором металл может осаждаться также и на пассивные участки поверхности. Нестационарные режимы способствует формированию композиционных покрытий с высоким содержанием дисперсных частиц и равномерным их распределением в электролитическом осадке.

Таким образом, исследование совместного электрохимического осаждения цинка и сплава цинк-никель с УНТ в стационарном и нестационарном режимах электролиза является актуальной научно-технической задачей.

Работа, выполнявшаяся в рамках диссертации, была поддержана грантом РФФИ 18-29-19048 «Исследование электрохимического синтеза наноструктурированных углеродных материалов для создания мультиграфеновых пленок и композитов».

Целью работы является разработка процесса электрохимического осаждения композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель с углеродными нанотрубками, обладающих улучшенными эксплуатационными свойствами.

В процессе исследования решались следующие задачи:

1. Изучение закономерностей электроосаждения композиционных электрохимических покрытий цинк-УНТ и цинк-никель-УНТ, а также функциональных свойств данных покрытий (коэффициент трения, коррозионная стойкость);

2. Исследование процесса совместного электроосаждения цинка и сплава цинк-никель с углеродными нанотрубками в стационарном, реверсивном и импульсном режимах электролиза;

3. Изучение влияния углеродных нанотрубок на трибологические и коррозионые свойства композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель.

Объектами исследования в данной работе были композиционные электрохимические покрытия на основе цинка и сплава цинк-никель, модифицированные углеродными нанотрубками.

Предметами исследования настоящей работы являлись процессы совместного электрохимического осаждения цинка и сплава цинк-никель с углеродными нанотрубками в стационарном и нестационарных (импульсный,

реверсивный) режимах, влияние состава электролита и режима электролиза на эксплуатационные свойства формирующихся композиционных покрытий.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных задач использовались современные электрохимические и физико-химические методы. Эксперимент проводился с помощью потенциодинамического, потенциостатического, гальваностатического методов и нестационарных электрохимических методов (импульсный, реверсивный), оптической микроскопии, измерения коэффициентов трения скольжения, математического моделирования.

Степень достоверности результатов проведенных исследований. Достоверность результатов работы подтверждается использованием комплекса современных методов исследования, их всесторонним анализом и корректной статистической обработкой. Результаты теоретических и экспериментальных исследований не противоречат существующим работам, прошли испытания и апробацию на производстве.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- установлены кинетические закономерности электрохимического осаждения цинка и сплава цинк-никель с углеродными нанотрубками;

- выявлено, что при соосаждении цинка с углеродными нанотрубками из цинкатного (щелочного) и сульфатно-аммонийного электролитов формируются композиционные электрохимические покрытия;

- установлена возможность получения композиционных покрытий при совместном осаждении цинка и никеля с углеродными нанотрубками в стационарном и нестационарных (реверсивный, импульсный) режимах электролиза;

- получены уравнения регрессии, описывающие влияние катодной плотности тока и соотношения времени катодной и анодной поляризации на величину коэффициента трения КЭП цинк-УНТ и цинк-никель-УНТ.

Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в следующем:

- установлено, что введение УНТ в щелочной и сульфатно-аммонийный электролиты цинкования способствует улучшению эксплуатационных свойств (коэффициент трения, коррозионная стойкость) цинковых покрытий;

- впервые получены КЭП цинк-никель-УНТ в стационарном, реверсивном и импульсном режимах электролиза и установлено, что включение углеродных нанотрубок в матрицу цинк-никелевых сплавов приводит к улучшению трибологических и коррозионных свойств формирующихся покрытий;

- получены КЭП цинк-УНТ в реверсивном и импульсном режимах электролиза и показано, что включение нанотрубок в электролитические осадки цинка способствует снижению коэффициента трения и повышению коррозионной стойкости;

- разработаны технологические рекомендации по электроосаждению композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Результаты диссертационного исследования прошли испытание и апробацию в ООО НПФ «Индуктор» (г. Санкт-Петербург).

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Кинетические закономерности процесса совместного электроосаждения цинка с углеродными нанотрубками из щелочного и сульфатно-аммонийного электролитов.

2. Закономерности формирования композиционных электрохимических покрытий на основе сплава цинк-никель, модифицированных углеродными нанотрубками.

3. Влияние режима электролиза (стационарный, реверсивный, импульсный) на трибологические и коррозионные свойства композиционных электрохимических покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель с углеродными нанотрубками.

4. Влияние технологических параметров процесса электроосаждения на

функциональные свойства (коэффициент трения, коррозионная стойкость)

7

композиционных электрохимических покрытий цинк-УНТ и цинк-никель-УНТ.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 6, 7 и 8 Международных конференциях «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» (Саратов, 2013, 2016, 2019 гг.), Девятой Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» (Троицк, 2014 г.), XI и XII Международных конференциях «Покрытия и обработка поверхности» (Москва, 2014, 2015 гг.), II и III Международных научных конференциях молодых ученых «Актуальные проблемы теории и практики электрохимических процессов» (Саратов, 2014, 2017 гг.), Международной научной конференции «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» (Санкт-Петербург, 2015 г.), XX и XXI Менделеевских съездах по общей и прикладной химии (Екатеринбург, 2016 г., Санкт-Петербург, 2019 г.), Международной научно-технической конференции молодых ученых «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности» (Могилев, 2017 г.), Международной конференции «Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах» (Минск, 2018 г.), II и III Международных научно-практических конференциях «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение» (Тамбов, 2017, 2019 гг.).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 26 работ, в том числе в международных изданиях, индексируемых в базе данных Scopus - 7; в рецензируемых научных журналах из перечня ВАК РФ - 4; в сборниках трудов и материалах конференций - 15.

1. Литературный обзор 1.1 Общие сведения о цинковании

Цинкование стальных деталей для защиты их от коррозии является самым распространенным видом покрытия.

Покрытие цинком производится различными методами: горячее цинкование, термодиффузия, холодное цинкование, гальваническое цинкование.

Электролитическим способом цинк наносят как на изделия простой (тонкие стальные листы), так и на изделия сложной конфигурации (крепёжные элементы, шайбы, гайки, болты). Это способ цинкования позволяет наиболее рационально и экономично регулировать толщину и свойства осаждённого слоя цинка в широком диапазоне параметров [1].

Цинковое покрытие на стальных изделиях выполняет функцию электрохимической защиты за счет образования гальванопары, анодом в которой служит цинк, имеющий более отрицательный электродный потенциал (Е = -0,76 В) по сравнению с потенциалом железа (Е = -0,44 В). Однако при высоких температурах (более 50°С) цинковое покрытие обеспечивает только механическую защиту, в связи с чем является важным формирование равномерных, плотных и беспористых осадков цинка [2].

Цинковые покрытия рекомендуется применять для защиты металлических изделий от атмосферной коррозии и в пресной воде. В условиях морского климата, а также в среде с повышенным содержанием хлорид-ионов в совокупности с высокой температурой цинковые покрытия применять не рекомендуется [2, 3].

Цинковые покрытия с целью повышения защитной способности подвергают хроматированию или фосфатированию, что повышает область применения покрытий. Однако для хроматирования используется раствор на основе шестивалентного хрома, который является токсичным. Поэтому в

настоящее время большое внимание уделяется получению покрытий с повышенной коррозионной стойкостью, способных заменить процесс хроматирования и фосфатирования. Это достигается путём разработки новых способов обработки покрытий [4, 5], электроосаждения композиционных электрохимических покрытий металлов и сплавов, а также использование нестационарных режимов электролиза.

В настоящее время благодаря современной науке и технике цинковые покрытия выполняют функцию не только защитных, но и в ряде случаев защитно-декоративных покрытий. Использование различных ПАВ, блескообразующих добавок и различных режимов электролиза позволяет получать блестящие, полублестящие и матовые покрытия с бесцветными радужными или чёрными пассивными плёнками.

На процесс осаждения цинковых покрытий оказывают влияние различные факторы: плотность тока, рН, температура, перемешивание раствора, состав электролитов и др.

1.2. Сравнительная характеристика электролитов цинкования для получения КЭП на основе цинка

Электролиты, применяемые для промышленного цинкования деталей, начали появляться свыше 150 лет назад. Изначально это были сульфатные электролиты, в дальнейшем были разработаны различные комплексные электролиты [3]. В настоящее время для нанесения гальванических цинковых покрытий используют различные типы электролитов: кислые, слабокислые, щелочные, а также их комбинации.

Природа и состав электролитов влияют на скорость и качество получаемых покрытий. Это влияние в большей степени выражается в изменении катодных потенциалов. Так из электролитов с резко выраженной катодной поляризацией, осаждаются более мелкозернистые и равномерные по толщине покрытия [2].

К кислым электролитам относят фторборитные, сульфатные, сульфаматные и хлоридные электролиты, в которых цинк находится в виде простого гидратированного иона, разряд его на катоде происходит по схеме:

Zn2+ + 2e = Zn0

Из солей цинка применяется преимущественно сульфат и хлорид. Помимо сульфатных и хлоридных электролитов применение более высокой плотности тока возможно и для борфтористоводородных (фторборатные) электролитов из-за высокой растворимости их солей. Однако высокая стоимость, сложность приготовления и экологическая целесообразность ограничивают их применение.

Кислые электролиты, которые не содержат специальные добавки, обладают небольшой катодной поляризацией, при этом наблюдается возрастание выход металла по току. Образуемые из таких электролитов осадки менее равномерны по толщине, чем осадки, получаемые из комплексных электролитов. Однако возможно такие электролиты допускают увеличение допустимой плотности тока и соответственно возрастание скорости процесса.

Для кислых электролитов важно поддержание на постоянном определенном уровне концентрации ионов водорода. Для этого в электролит вводят вещества, сообщающие ему буферные свойства, например Al2(SO4)•18H2O, KAl(SO4)2•12H2O, Н3ВО3. Для повышения электропроводности в кислые цинковые ванны добавляют сернокислый натрий и сернокислый алюминий, последний в свою очередь способствует повышению катодной поляризации, благодаря чему возможно формирование мелкокристаллического осадка.

Среди недостатков простых кислых электролитов выделяют их низкую

рассеивающую способность и осаждение более крупнокристаллических

осадков по сравнению с комплексными электролитами. Поэтому кислые

электролиты рекомендуемы для цинкования изделий простой конфигурации.

Для цинкования рельефных изделий необходимо присутствие в составе

11

электролитов поверхностно-активных веществ, которые позволяют повысить катодную поляризацию.

Другим видом электролитов являются щёлочно-цианистые электролиты, где цинк образует комплексные анионы 2п(СН}|~и 2п(ОН)4~. Возможны два механизма разряда этих ионов на катоде:

1) [гп(СМ)4]2- = 1п2+ + 4СГГ; 2п2+ + 2е = 2п

2) [гп(СМ)4]2- + 2е = гп +

Для таких электролитов характерна высокая катодная поляризация выделения цинка, возрастающая с увеличением концентрации свободного цианида. Получаемые из таких растворов осадки более мелкозернистые и равномерны по толщине, по сравнению с осадками, полученными из растворов, содержащих простые соли цинка в отсутствие специальных добавок.

Электрохимическое растворение цинка на аноде сопровождается образованием следующих гидратированных катионов и комплексных анионов:

Цианистые электролиты характеризуются низким выходом по току металла чем кислые электролиты.

Щелочно-цианистые электролиты имеют более низкую допустимую плотность тока чем кислые. Кроме того, выделение в атмосферу токсичного цианистого водорода, образующегося в процессе карбонизации свободного цианида, ограничивает способы перемешивания электролита и ставит перед необходимостью в дополнительном оборудовании бортовыми вентиляционными отсосами. Попадание небольшого количества кислоты в цианистый раствор приводит к образованию паров синильной кислоты, что снижает санитарные нормы. Помимо прочего необходима частая корректировка электролита из-за низкой устойчивости данных электролитов.

Процесс обезвреживания стоков, содержащих цианиды необходимо проводить, используя отдельные системы очистки, что будет значительно усложнять и повышать стоимость всего процесса очистки сточных вод. Поэтому в настоящее время стремятся сократить использования цианистых электролитов, путём разработки и применения других электролитов цинкования, позволяющих получать покрытия с параметрами, не уступающими покрытиям полученных из цианистого электролита.

Особое значение среди таких электролитов цинкования занимают щелочные цинкатные электролиты. Основными компонентами цинкатного электролита являются комплексная соль цинка (Na2Zn(OH)4 или К^ПРЦ^) и свободная щёлочь (№ОН или КОН).

В цинкатном электролите цинк присутствующий в виде комплексных ионов 7п(ОН)42-, постадийно восстанавливается на катоде в виде частиц Zn(OH)2 и 7п(ОН)3-:

- - 20К";

.

Получение цинковых осадков возможно при плотностях тока ниже предельного тока диффузии ионов и при отсутствии специальных добавок. Однако при таких условиях формируются губчатые осадки. Получение компактных осадков возможно при ведении процесса осаждения на высоких плотностях тока и с использованием ПАВ, например, полиэтиленполиамина (ПЭПА) или полиэтиленимина (ПЭИ) в количестве 1-3 г/л. Введение таких добавок как полиэтиленимины, полиэтиленполиамины, полиэтиленимины, а также продукты поликонденсации эпихлоргидрина с различными аминами позволяет повысить поляризацию разряда цинка к характеристикам цианидных электролитов.

Так как катодная поляризация в цинкатных электролитах

преимущественно характеризуется концентрационной поляризацией, то

повышением концентрации цинка, температуры и скорости перемешивания

13

приводят к увеличению предельной плотности тока. Так, например, перемешивание электролита при помощи сжатого воздуха приводит к повышению допустимого предела катодной плотности тока приблизительно в 1,5-2 раза.

Повышение концентрации цинка в электролите способствует уменьшению рассеивающей способности, а также в совокупности с повышением концентрации свободной щелочи в электролите повышает устойчивость комплексной соли Концентрация свободой щелочи в электролите

На устойчивость комплексной соли цинка, а также на растворение цинкового анода влияет концентрация свободной щёлочи, которая должна повышаться с увеличением концентрации цинка.

Небольшая величина и малое изменение анодной поляризации в цинкатных электролитах характерны до определённой плотности тока, после которой наблюдается резкое изменение потенциала в более электроположительную область - пассивирование анода.

Как блескообразующие добавки в цинкатном электролите применяются поливиниловые спирты, ароматические альдегиды, алкиламины, полиалкиламины и продукты конденсации аминов с эпихлоргидрином, окисью этилена.

Замена натриевой щёлочи на калиевую с одной стороны приводит к удорожанию процесса цинкования, но с другой стороны позволяет снизить рабочее напряжение на ванне, тем самым снизив её нагрев, а также повысить допустимое содержание карбонатов [3].

Существуют пирофосфатные электролиты в которых цинк находится в

виде комплексных ионов 2пР207~ и 2п(Р307)2_. В таких комплексных

электролитах стационарный потенциал и потенциал выделения цинка на

катоде более отрицателен, по сравнению с кислыми электролитами. Тем

самым обеспечивается равномерное распределение осаждаемого металла по

поверхности катода. Анодный процесс зависит от концентрации основного

14

компонента и температуры: их уменьшение приводит к снижению анодной плотности тока и тем самым достигается полное пассивирование электрода.

Из пирофосфатных электролитов получаются мелкокристалличсекие плотные покрытия. Однако низкие рабочие плотности тока и склонность анодов пассивироваться уменьшают скорость осаждения цинковых покрытий. К тому же существует необходимость обезвреживания образующихся промывных вод из-за высокопрочности растворимых пирофосфатных комплексов, что ограничивает их применение.

Ещё одним видом комплексных электролитов являются аммиакатные электролиты, в растворе которого цинк представляет собой комплексный катион Этот ион восстанавливается при потенциалах более

отрицательных, чем потенциал восстановления простого гидратированного иона, однако повышение плотности тока приводит к меньшему изменению катодного потенциала по сравнению с цианистыми и пирофосфатными электролитами - отмечается меньший наклон на поляризационной кривой.

На практике обычно применяются разбавленные пирофосфатные

2 2

растворы, с допустимым верхним пределом, не превышающим 1,5-10 А/м и зависящие преимущественно от концентрации цинка. Тем не менее, формирование качественного покрытия происходит только при включении в электролит органических добавок.

По сравнению с простыми кислыми электролитами в отсуствии специальных добавок для аммиакатных электролитов характерна большая рассеивающая способность, однако она ниже чем у цианистых.

Для таких электролитов концентрации компонентов и рН раствора

являются основными факторами, влияющими на поляризуемость и

рассеивающую способность. При рН 6,3-7,0 наблюдаются наибольшие

значения этих параметров [3]. Увеличение концентрации хлорида аммония

позволяет повысить поляризацию и рассеивающую способность при низких

плотностях тока. Хлорид аммония способствует увеличению

электропроводности электролита, что также оказывает положительное

15

влияние на рассеивающую способность. В целом, аммиакатные электролиты при рН 6,3-7,0 обладают более высокой, чем слабокислые рассеивающей способностью и пригодны для нанесения на детали средней сложности.

Введение таких органических добавок как столярный клей и желатин позволяет получать мелкокристаллические осадки цинка. Аммиакатные электролиты обладают хорошими буферными свойствами, однако, для лучшей стабилизации рН в прикатодном слое в них иногда добавляют борную кислоту и ацетат аммония.

Растворение анодов происходит в тех же интервалах плотностей тока, что и катодные.

Отдельный вид комплексных электролитов представляют собой растворы с органическими аддендами. К таки электролитам относятся моноэтаноламиновые, этилендиаминовые, полиэтиленполиаминовые, гликолевые, трилонатные и др.

В последнее время цианидные ванны чаще заменяют на цинкатные и слабокислые, а иногда и на низкоцианистые. Однако среди всего многообразия электролитов, используемых в промышленности, для нанесения цинковых покрытий нет одной технологии, которая бы позволила вытеснить другие. Для выбора базового электролита необходимо обратить внимание на такие важные характеристики как качество получаемых покрытий, их защитную способность, адгезию, равномерное распределение слоя по толщине, пластичность, декоративные свойства, паяемость, хроматируемость, производительность, температура, рабочий интервал плотностей тока, стабильность электролита, экологическую безопасность, простоту в эксплуатации, а также экономичность технологии.

Основываясь на данных критериях отбора был установлен наиболее

оптимальный электролит - цинкатный. Он обладает большей степенью

экологической безопасности и экономичности, также характеризуется

высокой рассеивающей способностью и высокой коррозионной стойкостью.

А также преимуществами цинкатного электролита является простота в

16

приготовлении и широкое применение в промышленности. Среди основных недостатков цинкатного электролита выделяют плохую паяемость получаемого покрытия, невозможность использования для цинкования изделий из чугуна и образование аэрозоли щёлочи в рабочей зоне.

1.3. Общие сведения о процессе сплавообразовани

Широкое применение электролитических сплавов в качестве износостойких, коррозионностойких и защитно-декоративных покрытий обусловлено их более высокими характеристиками в сравнении с однокомпонентными покрытиями.

Электроосаждение сплавов является одним из частных случаев протекания параллельных электрохимических процессов. При этом многими исследователями отмечается взаимное влияние происходящих процессов, однако изменение их природы и кинетики как правило незначительно по сравнению с индивидуальным осаждением.

Условием сплавообразования в электрохимии является близость потенциалов осаждаемых металлов. Однако равновесные потенциалы различных электродов, а также потенциалы выделения соответствующих им металлов, иногда различаются более 2В и только некоторые металлы обладают в растворе простой соли близким потенциалами.

Существуют различные методы для сближения потенциалов:

1. Выделение более положительного компонента на предельном токе диффузии. Здесь необходимый для выделения такого компонента потенциал будет достигаться обеднением прикатодного слоя в растворе по ионам более положительного компонента. На это будет оказывать влияние увеличение перенапряжения переноса заряда для более положительного компонента и концентрационная поляризация. Несмотря на то, что предельный ток способствует формированию дендритов или порошков, в условиях

одновременного выделения более отрицательного компонента оказывается возможным образование компактного осадка.

2. Добавление в раствор ПАВ. Поверхностно-активное вещество, обладая избирательным ингибирующим действием в отношении одного из компонентов, незначительно влияет на кинетику осаждения другого.

3. Комплексообразование более положительного компонента с введёнными в раствор лигандами. Сближение потенциалов в этом случае будет достигаться за счёт большей поляризуемости металла, связанной с тем, что комплексные соединения положительных металлов, имеют большие константы устойчивости.

Похожие диссертационные работы по специальности «Технология электрохимических процессов и защита от коррозии», 05.17.03 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Стрилец Анастасия Александровна, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ажогин, Ф.Ф. Гальванотехника. Справочник [Текст] / Ф.Ф. Ажогин, М.А. Беленький. - М.: Металлургия, 1987. - 736 с.

2. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах [Текст] / под. ред. М.А. Шлугера. - М.: Машиностроение. -1985 - Т.1. - 240 с., ил.

3. Окулов, В.В. Цинкование. Техника и технология [Текст] / под редакцией проф. ВН. Кудрявцева. - М.: Глобус. - 2008. - 252с.

4. Грубин, С.Д. Бесхроматная пассивация цинковых покрытий [Текст] / С.Д. Грубин, Н.С. Григорян, Е.Ф. Акимова, В.И. Харламов, Д.С. Горшков, В.С. Осипчик, Т.А. Ваграмян // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2005. - Т. 13, №3. - С. 35-39.

5. Ермолаева, Г.Б. Новейшие достижения в области хромитирования цинковых покрытий [Текст] / Г.Б. Ермолаева, А.Ю. Орлова // 10-я международная конференция «Покрытия и обработка поверхности»: сб. науч. трудов. - М.: РХТУ им. Д.М. Менделеева, 2013 - С. 34-35.

6. Гамбург, Д.И. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов [Текст]. - М.: Янус-К, - 1997. - 384 с.

7. Ma, C. The electrodeposition and characterisation of low-friction and wear-resistant Co-Ni-P coatings [Текст] / C. Ma, S.C. Wang, L.P. Wang et. al // Surface and Coatings Technology. - 2013. - № 235 - P. 495-505.

8. Rekha, M.Y. Electrochemical behaviour of SnZn-graphene oxide composite coatings [Текст] / M.Y. Rekha, A. Kamboj, C. Srivastava // Thin Solid Films. - 2017. - № 636 - P. 593-601.

9. Aliyu, A. Microstructure-electrochemical property correlation in electrodeposited CuFeNiCoCr high-entropy alloy-graphene oxide composite coatings [Электронный ресурс] / A. Aliyu, M. Y. Rekha, C. Srivastava // Philosophical Magazine. - 2019. - P. 718-735. - Режим

доступа:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14786435.2018.1554915

10.Torabinejad, V. Mechanical properties of multilayer Ni-Fe and Ni-Fe-Al2O3 nanocomposite coating [Текст] / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei, et. al // Materials Science and Engineering A. - 2017. - № 700 - P. 448-456.

11. Beltowska-Lehman, E. Optimisation of the electrodeposition process of Ni-W/ZrO2 nanocomposites [Текст] / E. Beltowska-Lehman, A. Bigos et. al // Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2018. - № 813 - P. 3951.

12. Nitin, P. Wasekar Tribological Behavior of Pulsed Electrodeposited Ni-W/SiC Nanocomposites [Электронный ресурс] / Nitin P. Wasekar, Lavakumar Bathini, G. Sundararajan // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2018. - Режим доступа: https://doi.org/10.1007/s11665-018-3608-z

13. Siavash Imanian Ghazanlou Pulse and Direct Electrodeposition of NiCo/Micro and Nano-Sized SiO2 Particles [Электронный ресурс] / Siavash Imanian Ghazanlou , A. H. S. Farhood et. al // Materials and Manufacturing Processes. - 2017. - Режим доступа https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10426914.2017.1364748

14. Wanga, L. Optimisation of microstructure and corrosion resistance of Ni-Ti composite coatings by the addition of CeO2 nanoparticles [Текст] / L. Wanga, M. Chena et. al // Surface and Coatings Technology. - 2017. -№ 331 - P. 196-205.

15. Hernández, J. M. Co-deposited Ni-Cr-B Nanocomposite Coatings for Protection Against Corrosion-Erosion [Электронный ресурс] / J. M. Hernández, María de Lourdes Montoya García et. al // New Technologies in Protective Coatings. - 2017. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.5772/67639

16. Khorsand, S. Development of electro-co-deposited Ni-Fe(Ti,W)C nanocomposite coatings [Электронный ресурс] / S. Khorsand, M. Karbasi et. al // Surface Engineering. - 2017. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1080/02670844.2017.1370880

17.Allahyarzadeh, M.H. Electrochemical Tailoring of Ternary Ni-W-Co(Al2O3) nanocomposite using pulse reverse technique [Текст] / M.H. Allahyarzadeh, M. Aliofkhazraei et. al // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - V. 705 - P. 788-800.

18. Zhou, X. Electrochemical deposition and nucleation/growth mechanism of Ni-Co-Y2O3 multiple coatings [Электронный ресурс] / X. Zhou, Y. Wang et. al // Materials. - 2018. - V. 11, 1124. - Режим доступа: https://doi.org/10.3390/ma11071124

19.Li, B. Electrochemical deposition of Ni-Co/SiC nanocomposite coatings for marine environment [Электронный ресурс] / B. Li, W. Zhang // International Journal of electrochemical science. - 2017. - № 12. -Режим доступа: http://www.electrochemsci.org/list17.htm

20.Allahyarzadeh, M.H. Electrodeposition of Ni-W-Al2O3 nanocomposite coating with functionally graded microstructure [Текст] / M.H. Allahyarzadeh, M. Aliofkhazraei // Journal of Alloys and Compounds. -2016. - № 666 - P. 217-226.

21. Li, B. S. Electrodeposition and properties of Ni-B/SiC nanocomposite coatings [Электронный ресурс] / B. S. Li, Y. X. Huan, H. Luo, W. W. Zhang // Surface Engineering. - 2018. - Режим доступа: https://doi.org/10.1080/02670844.2018.1474020

22. Torabinejad, V. Electrodeposition of Ni-Fe-Mn/Al2O3 functionally graded nanocomposite coatings [Электронный ресурс] / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei et. al // Surface Engineering. - 2016. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1080/02670844.2016.1151577

23. Elias, L. Electrolytic synthesis of Ni-W-MWCNT composite coating for

alkaline hydrogen evolution reaction [Текст] / L. Elias, A. C. Hegde //

97

Journal of Materials Engineering and Performance. - 2018. - V. 27 (3) -P. 1033-1039.

24.Torabinejad, V. Functionally graded coating of Ni-Fe fabricated by pulse electrodeposition [Электронный ресурс] / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei et. al // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2016. - Режим доступа:

https://link.springer.com/article/10.1007/s11665-016-2376-x

25. Ghazanlou, S. I. Investigation of pulse electrodeposited Ni-Co/SiO2 nanocomposite coating [Текст] / S. I. Ghazanlou, S. Ahmadiyeh, R. Yavari // Surface Engineering. - 2017. - V. 33, № 5 - P. 337-347.

26.Laszczynska, A. Electrodeposition and characterization of Ni-Mo-ZrO2 composite coatings [Текст] / A. Laszczynska, J. Winiarski, et. al // Applied Surface Science. - 2016. - V. 369 - P. 224-231.

27. Thurber, C. R. Metal matrix composite coatings of cupronickel embedded with nanoplatelets for improved corrosion resistant properties [Электронный ресурс] / C. R. Thurber, Y. H. Ahmad et. al // International Journal of Corrosion. - 2018. - Режим доступа: https://doi.org/10.1155/2018/5250713

28. He, Y. Synthesis and properties of electrodeposited Ni-Co/WS2 nanocomposite coatings [Электронный ресурс] / Y. He, S. Wang // Coatings. - 2019. - V. 9. - Режим доступа:

https: //www. mdpi .com/2079-6412/9/2/148

29. Hosseini, M. G. Pulse plating of Ni-B/WC nanocomposite coating and study of its corrosion and wear resistance [Электронный ресурс] / M. G. Hosseini, S. Ahmadiyeh, A. Rasooli. // Materials Science and Technology. - 2019. - Режим доступа:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02670836.2019.1619292

30.Ahmadiyeh, S. Ni-B/SiC nanocomposite coating obtained by pulse plating and evaluation of its electrochemistry and mechanical properties

[Электронный ресурс] / S. Ahmadiyeh, A. Rasooli, M. G. Hosseini // Surface Engineering. - 2018. - Режим доступа: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02670844.2018.1498823

31. Ghazanlou, S. I. Pulse and direct electrodeposition of Ni-Co/micro and nanosized SiO2 particles [Электронный ресурс] / S. I. Ghazanlou, A. H. S. Farhood et. al. // Materials and Manufacturing Processes. - 2017. -Режим доступа:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10426914.2017.1364748

32.Ghazanlou, S. I. Pulse frequency and duty cycle effects on the electrodeposited Ni-Co reinforced with micro and nano-sized ZnO [Текст] / S. I. Ghazanlou, A. H. S. Farhood // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. - 2013. - V. 4, № 3 - P. 15537-15551.

33. Dheeraj, P.R. Synergistic effect of peak current density and nature of surfactant on microstructure, mechanical and electrochemical properties of pulsed electrodeposited Ni-Co-SiC nanocomposites [Текст] / P.R. Dheeraj, Arghya Patra et. al // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - V. 729, - P. 1093-1107.

34. Torabinejad, V. Tribological performance of Ni-Fe-Al2O3 multilayer coatings deposited by pulse electrodeposition [Текст] / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei et. al // Wear. - 2017. - V. 380-381, - P. 115-125.

35. Ghazanlou, S. I. Characterization of pulse and direct current methods for electrodeposition of Ni-Co composite coatings reinforced with nano and micro ZnO particles [Электронный ресурс] / S. I. Ghazanlou, A.H.S. Farhood et. al // Metallurgical and materials transactions A. - 2019. - V. 50 - Режим доступа:

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11661-019-05118-y

36. Bostani, B. Manufacturing of functionally graded Ni-ZrO2 composite coating controlled by stirring rate of the electroplating bath [Текст] / B. Bostani, N. Parvini Ahmadi, S. Yazdani // Surface Engineering. - 2016. -V. 32, № 7 - P. 495-500.

37. Rahmani, H.Effect of frequency and duty cycle on corrosion and wear resistance of functionally graded Zn-Ni nanocomposite coating [Текст] / H. Rahmani, M. Aliofkhazraei, A. Karimzadeh // Canadian Metallurgical Quarterly. - 2018. - V. 57, № 1 - P. 99-108.

38. Fayomi, O.S.I. Effect of thermal treatment on the interfacial reaction, microstructural and mechanical properties of Zn-Al-SnO2/TiO2 functional coating alloys [Текст] / O.S.I. Fayomi, A.P.I. Popoola, V.S. Aigbodion // Journal of Alloys and Compounds. - 2014. - V. 617 - P. 455-463.

39. Das, S. Novel bilayer Zn-Ni/Ni-Co-SiC nanocomposite coating with exceptional corrosion and wear properties by pulse electrodeposition [Текст] / S. Das, S. Banthia et. al // Journal of Alloys and Compounds. -2018. - V. 738 - P. 394-404.

40. Punith Kumar M.K. Microstructure, morphology and electrochemical properties of ZnFe-Graphene composite coatings [Текст] / M.K. Punith Kumar, M.Y. Rekha et. al // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. -V. 783 - P. 820-827.

41.Shourgeshty, M. Corrosion and wear properties of Zn-Ni and Zn-Ni-Al2O3 multilayer electrodeposited coatings [Электронный ресурс] / M Shourgeshty, M Aliofkhazraei et. al // Materials Research Express. -

2017. - V. 4 - P. Режим доступа:

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1591/aa87d5/meta

42. Shourgeshty, M. Study on functionally graded Zn-Ni-Al2O3 coatings fabricated by pulse-electrodeposition [Электронный ресурс] / M. Shourgeshty, M. Aliofkhazraei, A. Karimzadeh // Surface Engineering. -

2018. - Режим доступа:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02670844.2018.1432172

43.Haghmoradi, N. The correlation among deposition parameters, structure

and corrosion behavior of ZnNi/nano-SiC composite coating deposited

by pulsed and pulsed reverse current [Текст] / N. Haghmoradi, C.

100

Dehghanian, H. Khanlarkhani // Transactions of the IMF. - 2018. - V. 96, № 3 - P. 155-162.

44.Das, S. Novel bilayer Zn-Ni/Ni-Co-SiC nanocomposite coating with exceptional corrosion and wear properties by pulse electrodeposition Текст] / S. Das, S. Banthia et. al // Journal of Alloys and Compounds. -2018. - V. 738, № 3 - P. 394-404.

45.Кудрявцев, Н.Т. Электрохимические покрытия металлами [Текст] / Н.Т. Кудрявцев. - М.: Химия, 1979. - 352 с.

46.Баптишта, Э. Защитные покрытия сплавом цинк-никель [Текст] / Э. Баптишта, П. Прайкшат, М. Рёш. // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2012. - Т. 20, №1. - С. 29-30.

47.Hansen, P.L. The microstructure of electrodeposited Zn-Ni coating [Текст] / P.L. Hansen, C.Q. Jessen // Scripta Metallurgica. - 1989, - Vol. 23. - P. 1387-1390.

48.Fratesi, R. Electrodeposition of zinc alloys in chloride baths containing cobalt ions [Текст] / R. Fratesi, G. Roventi, // Materials Chemistry and Physics. - 1989. - № 5, - P. 529-54.

49. Кудрявцев, В.Н Рассеивающая способность слабокислого электролита для осаждения блестящих покрытий цинк-кобальт [Текст] / В.Н. Кудрявцев, К.С. Педан, В.И. Ануфриева // Защита металлов. - 1991. - Т. 27, № 3. -С. 474-476.

50. Лошкарев, Ю.М. Повышение коррозионной стойкости покрытий из щелочных электролитов путем электрохимического легирования [Текст] / Ю.М. Лошкарев, В.И. Коробов, В.В. Трофименко, Ф.И. Чмиленко // Защита металлов. - 1994. - Т.30. - № 1. С. 79-84.

51. Магомедова, Э.А. Электроосаждение сплава цинк-никель из амминохлоридных электролитов: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.17.03 / Магомедова Эльмира Асадулаевна. - Пенза, 2002. - 22с.

52.Hayashi, K. / K. Hayashi, Y. Ifo, C. Kato, Y. Miyoshi // journal of iron

and steel institute Japan- 1990. №9. - C. 1496 - 1503.

101

53.Shears, A.P. Zinc-cobalt deposite from an acid chloride electrolyte [Текст] / A.P. Shears // Transactions of the Institute of Metal Finishing. -

1989. - Vol.67, № 3. - P. 67 - 69.

54. Wei, Z. Selection of an anode for acid zinc-nickel electroplating [Текст] / Z. Wei // Metal Finish. - 1999. - № 2 - P. 84-86.

55. Костин, Н.А. Импульсный электролиз сплавов [Текст] / Н.А. Костин, В.С. Кублаковский. -Киев: Наука, 1996. - 199 с.

56.Сайфуллин, Р.С. Комбинированные электрохимические покрытия и материалы [Текст] / Р.С. Сайфуллин - М.: Химия, 1972. - 168 с.

57.Сайфуллин, Р.С. Композиционные материалы и покрытия. [Текст] / Р.С. Сайфуллин.- М.: Химия, 1977. - 272 с.

58.Сайфуллин, Р.С. Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов [Текст] / Р.С. Сайфуллин - М.: Химия,

1990. - 240с.

59.Saifullin, R.S. Physical Chemistry of Inorganic Polymeric and Composite Materials [Текст] / R.S. Saifullin - London: Ellis Horwood Ltd., 1992.

60.Сайфуллин, Р.С. Композиционные электрохимические покрытия. Современные исследования казанских химиков [Текст] / Р.С. Сайфуллин, И.А. Абдуллин // Российский химический журнал. -1999. - Т. 63, № 3-4. - С. 63-67.

61.Сайфуллин, Р.С. Адсорбция и межионное взаимодействие при образовании композиционных электрохимических покрытий [Текст] / Р.С. Сайфуллин, Р.Е. Фомина, А.Р. Сайфуллин, Г.Г. Садреева // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1994. - Т. 3, № 1. - С. 8-11.

62.Полукаров, Ю.М. Исследование процесса зарастания инертных частиц, лежащих на горизонтальном катоде [Текст] / Ю.М. Полукаров, В.В. Гринина // Защита металлов. - 1975. - Т. 11, № 1. -С. 27-30.

63.Полукаров, Ю.М. Исследование прилипания частицы стекла к катоду при электроосаждении металлов [Текст] / Ю.М. Полукаров, Л.И. Лямина, Н.И. Тарасова // Электрохимия. - 1978. - Т. 14, № 10. -С.1468-1472.

64. Walsh, F. C. A review of the electrodeposition of metal matrix composite coatings by inclusion of particles in a metal layer: an established and diversifying technology [Текст] / F. C. Walsh, C. Ponce de Leon // Transactions of the IMF. - 2014. - V. 92, № 2 - P. 83-98.

65.Awasthi, S. Progress in Electrochemical and Electrophoretic Deposition of Nickel with Carbonaceous Allotropes: A Review [Электронный ресурс] / Shikha Awasthi, Sarvesh Kumar Pandey // Advanced Materials Interfaces. - 2019. - Режим доступа:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.201901096

66. Low, C.T.J. Electrodeposition of composite coatings containing nanoparticles in a metal deposit [Текст] / C.T.J. Low, R.G.A. Wills, F.C. Walsh // Surface and Coatings Technology. - 2006. - V. 201, I 1-2. - P. 371-383.

67. Torabinejad, V. Electrodeposition of Ni-Fe alloys, composites, and nano coatings-A review [Текст] / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei et. al // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - V. 691. - P. 841-859.

68. Baig, Z. Recent progress on the dispersion and the strengthening effect of carbon nanotubes and graphene-reinforced metal nanocomposites: a review [Текст] / Z. Baig, O. Mamat, M. Mustapha // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. - 2016. - V. 691. - P. 841-859.

69. Alok Kumar Chaudhari A review of fundamental aspects, characterization and applications of electrodeposited nanocrystalline iron group metals, Ni-Fe alloy and oxide ceramics reinforced nanocomposite coatings [Текст] / Alok Kumar Chaudhari, V.B. Singh // Journal of alloys and compounds. - 2018. - V. 751. - P. 194-214.

70. Karimzadeh, A. A review of electrodeposited Ni-Co alloy and composite coatings: Microstructure, properties and applications [Текст] / A. Karimzadeh, M. Aliofkhazraei, F. C. Walsh // Surface and Coatings Technology. - 2019. - V. 372. - P. 463-498.

71. Wang, S. Diverse electrodeposits from modified acid sulphate (Watts nickel) baths [Текст] / A. Karimzadeh, M. Aliofkhazraei, F. C. Walsh // Transactions of the IMF. - 2016. - V. 372. - P. 274-282.

72. Полукаров, Ю.М. О механизме включения твердых частиц в электролитический осадок [Текст] / Ю.М. Полукаров, Л.И. Лямина, В.В. Гринина и др. // Электрохимия. - 1978. - Т. 14, № 11. - С. 16351641.

73.Антропов, Л.И. Композиционные электрохимические покрытия и материалы [Текст] / Л.И. Антропов, Ю.Н. Лебединский. - Киев: Техника, 1986. -200 с. 19

74.Malatji, N. The effect of nanoparticulate loading on the fabrication and characterization of multi-doped Zn-Al2O3-Cr2O3 hybrid coatings on mild steel [Электронный ресурс] / N. Malatji, A.P.I. Popoola, O.S.I Fayomi // Advanced Manufacturing Technology. - 2016. - Режим доступа: https://link. springer.com/article/10.1007/s00170-016-9525-0

75.Ranganatha, S. Electrochemical studies on Zn/nano-CeO2 electrodeposited composite coatings [Текст] / S. Ranganatha, T.V. Venkatesha et. al // Surface and Coatings Technology. - 2012. - V. 208 -P. 64-72.

76. Nemes, P. I. Influence of the electrodeposition current regime on the corrosion resistance of Zn-CeO2 nanocomposite coatings [Текст] / P. I. Nemes, M. Lekka et. al // Surface and Coatings Technology. - 2014. - V. 252 - P. 102-107.

77.Rekha, M. Y. Microstructure and corrosion properties of zinc-graphene oxide composite coatings [Текст] / Rekha M. Y., C. Srivastava //

Corrosion Science. - 2019. - V. 152 - P. 234-248.

104

78. Peshova, M. Electrodeposited zinc composite coatings with embedded carbon nanotubes - advanced composite materials for better corrosion protection [Текст] / M. Peshova, V. Bachvarov et. al // Transactions of the IMF. - 2018. - V. 96, № 6 - P. 324-331.

79.Yang, B. Effect of Graphene oxide concentration in electrolyte on corrosion behavior of electrodeposited Zn-electrochemical reduction graphene composite coatings [Электронный ресурс] / Bin Yang, P. Zhang et. al // Coatings. - 2019. - V. 9. - Режим доступа:

https : //www. mdpi .com/2079-6412/9/11/758

80. Ciubotariu, A. C. Corrosion resistance of zinc-resin hybrid coatings obtained by electro-codeposition [Текст] / A. C. Ciubotariu, L. Benea, P. Ponthiaux // Arabian Journal of Chemistry. - 2019. - V. 12. - P. 44274437.

81. Al-Dhire, T. M. Effect of SiC concentration on electrochemical and mechanical behavior of Zn-SiC composite coating [Электронный ресурс] / T. M. Al-Dhire, H. Zuhailawati, A S Anasyida // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - Режим доступа: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1082/1/012064

82.Kazimierczak, H. The effect of SiC nanoparticle size on the electrodeposition of Zn-SiC nanocomposite coatings from citrate bath [Текст] / H. Kazimierczak, K. Szymkiewicz // Journal of The Electrochemical Society. - 2018. - V. 165. - P. 774-782.

83.Boshkov, N. Influence of organic additives and of stabilized polymeric micelles on the metalographic structure of nanocomposite Zn and Zn-Co coatings [Текст] / N. Boshkov // Portugaliae Electrochimica Acta. -2017. - V. 35 (1). - P. 53-63.

84. Kazimierczak, H. The effect of direct and pulsed current in the presence

of surfactants on the electrodeposition of Zn-SiC nanocomposite

coatings [Электронный ресурс] / H. Kazimierczak, K. Szymkiewicz et.

al // Coatings. - 2019. - V. 9 - Режим доступа:

105

https: //www. mdpi .com/2079-6412/9/2/93

85. Musikhina, T. A. Use of repeated fluoropolymer suspensions to obtain composite electrochemical coating based on zinc [Электронный ресурс] / T. A. Musikhina, E. A. Zemtsova, C. L. Fuks // Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2017. - V. 262. Режим доступа: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/262/1/012010/meta

86.Сайфуллин, Р.С. Неорганические композиционные материалы [Текст] / Р.С. Сайфуллин - М.: Химия, 1983. - 304 с.

87.Jelinek, T.W. Fortschrite in der Galvanotechnik. Eine Auswertung der internationalen Fachliteratur 2000-2001 [Текст] / T.W. Jelinek // Galvanotechnik. - 2002. - Bd. 95, № 1. - S. 44-71.

88.Jelinek, T.W. Fortschrite in der Galvanotechnik. Eine Auswertung der internationalen Fachliteratur 2002 - 2003 [Текст] / T.W. Jelinek // Galvanotechnik. - 2004. - Bd. 97, № 1. - S. 42-71.

89. Kanagalasara, V., Zn-ZrO2 nanocomposite coatings: Elecrodeposition and evaluation of corrosion Resistance [Текст] / V. Kanagalasara, V. V. Thimmappa // Applied Surface Science. - 2011. - № 257. - P. 89298936.

90. Sajjadnejad, M. Preparation and corrosion resistance of pulse electrodeposited Zn and Zn-SiC nanocomposite coatings [Текст] / M. Sajjadnejad, A. Mozafari, H. Omidvar, M. Javanbakht // Applied Surface Science. - 2014. - № 300. - P. 1- 7.

91.Nemes, P. I., Influence of the electrodeposition current regime on the corrosion resistance of Zn-CeO nanocomposite coatings [Текст] / P.I. Nemes, M. Lekka, L. Fedrizzi, L. M. Muresan // Surface and Coating Technology. - 2014. - № 252. - P. 102- 107.

92. Vlasa, A. Electrodeposited Zn-TiO2 nanocomposite coatings and their corrosion behavior [Текст] / A. Vlasa, S. Varvara, A. Pop, C. Bulea, L. M. Muresan // Journal of Alloys and Compound. - V. 40, I. 8. - Р 15191527.

93.Шевченко, Т.Ю. Электроосаждение композиционных электрохимических покрытий на основе цинка в реверсивном режиме электролиза [Текст] / Т.Ю. Шевченко, Н.Д Соловьёва // Вестник СГТУ. - 2011. - №4 (59), выпуск 1. - с. 121-126.

94.Буркат, Г.К. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике [Текст] / Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов // Физика твердого тела. - 2004. - Т. 46, № 4. - С. 685-692.

95.Буркат, Г.К. Получение и свойства композиционных электрохимических покрытий цинк-алмаз из цинкатного электролита [Текст] / Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2001. - Т. 9, № 2. - С. 35-40.

96.Долматов, В.Ю. Ультрадисперсные алмазы дентонационного синтеза [Текст] / В.Ю. Долматов // Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2003. - 312 с.

97.Долматов, В.Ю. Детонационные алмазы: синтез, строение, свойства и применение [Текст] / В.Ю. Долматов // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 4. С. 382-397.

98.Щеколдин, Д.Н., Электроосаждение композиционных покрытий цинк - углеродные нанотрубки в импульсном режиме [Текст] / Д.Н. Щеколдин, Н.В. Тарасова // Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении, сборник научных статей 4-й Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Курск, - 2019. - стр. 322-325.

99.Praveen, B.M. Corrosion studies of carbon nanotubes-Zn composite coating [Текст] / B.M. Praveen, T.V. Venkatesha, N.Y. Arthoba, K. Prashantha // Surface and Coatings Technology. - 2007. - V. 201, № 12. - P. 5836-5842.

100. Gomes, A. Corrosion studies of carbon nanotubes-Zn composite coating [Текст] / A. Gomes, I. Almeida, T. Frade, A.C. Tavares // Journal of Nanoparticle Research. - 2012. - V. 14. - P. 1-13.

101. Ghaziof, S. The effect of pulse electroplating on Zn-Ni alloy and Zn-Ni-Al2O3 composite coating [Текст] / S. Ghaziof, W. Gao // Journal of Alloys and Compound. - 2015. - V. 622. - P. 918-924.

102. Ghaziof, S. Electrochemical studies of sol-enhanced Zn-Ni-Al2O3 composite and Zn-Ni alloy coatings [Текст] / S. Ghaziof, P. A. Kilmartin, W. Gao // Journal of Alloys and Compound. - 2015. - V. 755. - P. 63-70.

103. Костин, Н.А. Импульсный электролиз [Текст] / Н.А. Костин, В.С. Кублановский, В.А. Заблудовский. - Киев.: Наук. думка, 1989. - 168 с. 18

104. Tseluikin, V.N. Iron-nickel-fullerene C60 composite electrochemical coatings [Текст] / V.N. Tseluikin, O.G. Nevernaya, G.V. Tseluikina // Inorganic Materials: Applied Research. - 2011. - V. 2, № 5. - P. 521.

105. Гамбург, Ю.Д. применение импульсных и нестационарных режимов при электроосаждении металлов и сплавов / Ю.Д. Гамбург // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2003. - Т. 11, №4. -С. 60-65.

106. Кругликов, С.С. О возможности использования реверсивного тока для интенсификации процессов в гальванотехнике / С.С. Кругликов, Н.Е. Некрасова, Е.С. Кругликов // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2014. - Т. 22, №2. - С. 24-27.

107. Zemanova, M. Corrosion resistance of pulse zinc coatings / M. Zemanova, M. Cocural // Chemical Papers. - 2009. - V.5, № 63. - Р. 574-578.

108. Ван, Д.Л. Влияние параметров импульса на нанокристаллические цинковые покрытия, элктроосаждённые из кислого сульфатного

электролита / Д.Л. Ван, Ю.К. Ву, Ч.Ю. Жон и др. // Электрохимия. -2009. - №3. - С.310-314.

109. Кирикова, Д.И. Электроосаждение цинка из кислого лактатного электролита с использованием униполярного гальваностатического режима импульсного электролиза / Д.И. Кирикова, С.Н. Киреева, С.Ю. Киреев, Ю.П. Перелыгин // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2016. - №3. - с. 32-38.

110. Кругликов, С.С. Применение импульсного тока для получения механически прочных гальванических покрытий с развитой поверхностью / С.С. Кругликов, Н.Е. Некрасова, В.Э. Касаткин, С.И. Корнилова // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2016. -№4. - с. 30-38.

111. Целуйкин, В.Н. Модифицирование фуллереном С60 метлаллических поверхностей / В.Н. Целуйкин, Н.Д. Соловьева, И.Ф. Гунькин // Российские нанотехнологии. - 2008. - Т. 3, № 7-8. - С. 80-83.

112. Ткачев, А.Г. Получение наномодифицированных композиционных никелевых гальванических покрытий / А.Г. Ткачев, Ю.В. Литовка, И.А. Дьяков, О.А. Кузнецова // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2010. - Т. 18, №1. - С. 17-21.

113. Целуйкин, В.Н. Электроосаждение композиционных покрытий, модифицированных наночастицами: монография / В.Н. Целуйкин. -Saarbrucken: LAP Lambert academic publishing. - 2011. - 232 c.

114. Литовка, Ю.В. Нономодифицированные зромовые гальванические покрытия / Ю.В. Литовка, И.А. Дьяков, О.А. Кузнецова и др. // Гальванотехника и обработка поверхности. 2011. Т. 19. № 4. С. 29 - 33.

115. Раков, Э.Г. Нанотрубки и фуллерены / Э.Г. Раков - М.:

Университетская книга. Логос, - 2006. - 376 с.

109

116. Arai, S., Excellent solid lubrication of electrodeposited nickelmultiwalled carbon nanotube composite films / S. Arai, A. Fujimori, M. Murai, M. Endo // Materials Letters. - 2008. - V. 62, № 20. - P. 35453548.

117. Guo, C. The effects of electrodeposition current density on properties of Ni-CNTs composite coatings / C. Guo, Y. Zuo, X. Zhao et al. // Surface and Coatings Technology. - 2008. - V 202, № 14. - P. 32463250.

118. Гурьянов, Г.В. Электроосаждение износостойких композиционных покрытий / Г.В. Гурьянов - Кишинев: Штиинца, 1985. - 240 с.

119. Praveen, B.M. Corrosion studies of carbon nanotubes-Zn composite coating / B.M. Praveen, T.V. Venkatesha, N.Y. Arthoba, K.Prashantha // Surface and Coatings Technology. - 2007. - V. 201, № 12. - P. 58365842.

120. Дьячков, П. Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения / П.Н. Дьячков - М.: Бином, - 2006. - 293 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Рисунок 1. Гальваностатические кривые осаждения цинка при различных плотностях тока

из электролита №1.

Рисунок 2. Гальваностатические кривые осаждения КЭП цинк-УНТ при различных

плотностях тока из электролита №1.

1, лпА/спл-

О 2 4 6 8 10 12

Рисунок 3. Потенциостатические кривые осаждения цинка при потенциале -Е, В: 1-1,4; 2-1,35; 3-1,3; 4-1,25; 5-1,2; 6-1,15; 7-1,1; 8-1,05; 9-1, полученные из электролита № 1.

О 2 4 6 8 10 12 14 I, с

Рисунок 4. Потенциостатические кривые осаждения КЭП цинк-УНТ при потенциале -Е, В: 1-1,4; 2-1,35; 3-1,3; 4-1,25; 5-1,2; 6-1,15; 7-1,1; 8-1,05; 9-1, полученные из

электролита №1

Е, В (с.а.э)

-1,5

-0,5

0,5

1,5

2,5

3,5

! [¡, шА/си;]

3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

Рисунок 5. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ (2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВ с-1, полученные из электролита №1 в стационарном

режиме: ¡к = 4 А/дм .

Е, В (с.в.э.

-1,5

-0,5

0,5

1,5

2,5

3,5

-1§ I [¡, мА/стг]

2,5

1,5

0,5

О

Рисунок 6. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ

(2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВс-1, полученные из электролита №1 в реверсивном

2 2 режиме режиме: ¡к = 6 А/дм , = 1,5 А/дм , 1;к:1;а = 16:1с.

Е. В

Рисунок 7. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ

(2) в 0,5 М Н2Б04 при Vр = 8 мВ с-1, полученные из электролита №1 в импульсном

2

режиме: ik = 4 А/дм 1имп:1пауз = 1:1с.

е. в

О 0,5 1 1,5 2 2,5 3

¡, А/см2

Рисунок 8. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ (2) в 0,5 М Н2Б04 при Vр = 8 мВс-1, полученные из электролита №1 в импульсном

режиме: ik = 6 А/дм 1имп:1пауз = 1:1с.

Рисунок 9. Потенциостатические кривые осаждения цинка при различных потенциалах,

полученные из электролита №2.

Рисунок 10. Потенциостатические кривые осаждения КЭП цинк-УНТ при различных потенциалах, полученные из электролита №2.

Рисунок 11. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ

(2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВс-1, полученные из электролита №2 в стационарном

режиме: ¡к = 4 А/дм .

Рисунок 1 2. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ

(2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВс-1, полученные из электролита №2 в реверсивном

2 2 режиме: ¡к = 6 А/дм , = 1,5 А/дм , 1кЛа = 16:1.

Рисунок 13. Гальваностатические кривые осаждения сплава цинк-никель при различных плотностях тока, полученные из электролита №3.

Рисунок 1 4. Гальваностатические кривые осаждения КЭП цинк-никель-УНТ при различных плотностях тока, полученные из электролита №3.

Рисунок 15. Потенциостатические кривые осаждения сплава цинк-никель при различных

потенциалах, полученные из электролита №3.

Рисунок 1 6. Потенциостатические кривые осаждения КЭП цинк-никель-УНТ при различных потенциалах, полученные из электролита №3.

а

б

Рисунок 17. Микроструктура поверхности сплава цинк-никель (а) и КЭП цинк-никель-УНТ (б), полученных из электролита № 3. Соотношении времени 1;и:1;п = 1:1с. Увеличение

х1000.

Рисунок 18. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ (2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВс-1, полученные из электролита №3 в импульсном режиме: 1;имп = 1с, 1;п = 1с.

Е, В {с.в.э.)

-1

3 _I_I_I_I_I_I

-\ё '\, [¡, мА/см']

3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

Рисунок 15. Потенциодинамические поляризационные кривые цинка (1) и КЭП цинк-УНТ (2) в 0,5 М Н2Б04 при Ур = 8 мВ с-1, полученные из электролита №2 в стационарном

режиме: ¡к = 4 А/дм .

а

б

Рисунок 16. БД-кривые осаждения цинка (а) и КЭП цинк-УНТ (б) в импульсном режиме электролиза при ¡к = 1 А/дм , 1;имп = 1с, 1;п = 0,1с, 5 = 20 мкм из электролита №2.

а

б

Рисунок 17. БД-кривые осаждения цинка (а) и КЭП цинк-УНТ (б) в импульсном режиме электролиза при ¡к = 2,5 А/дм , 1;имп = 1с, 1;п = 0,1с, 5 = 20 мкм из электролита №2.

а

б

Рисунок 18. БД-кривые осаждения цинка (а) и КЭП цинк-УНТ (б) в импульсном режиме электролиза при ¡к = 4 А/дм , 1;имп = 1с, 1;п = 0,1с, 5 = 20 мкм из электролита №2.

а

б

Рисунок 19. БД-кривые осаждения цинка (а) и КЭП цинк-УНТ (б) в импульсном режиме электролиза при ¡к = 6 А/дм , 1;имп = 1с, 1;п = 0,1с, 5 = 20 мкм из электролита №2.

а

б

Рисунок 20. БД-кривые осаждения цинка (а) и КЭП цинк-УНТ (б) в импульсном режиме электролиза при ¡к = 4 А/дм , 1;имп = 1с, 1;п = 1с, 5 = 20 мкм из электролита №1.

г

«Электрохимическое осаждение композиционных покрытий на основе цинка и сплава цинк-никель, модифицированных углеродными нанотрубками», могут быть использованы в изделиях ТПЧ-160, ТПЧ-250, ТПЧ-320 на деталях, претерпевающих значительные температурные расшитрения с целью повышения их износостойкости и защитной способности. .

Председатель комиссии: Члены комиссии:

Сиголов М.Л.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.