Получение заданных эффективных механических, теплофизических и электрических характеристик композиционных дисперсно наполненных материалов
С. А. Бочкарева, Н. Ю. Гришаева, Б. А. Люкшин,
П. А. Люкшин, Н. Ю. Матолыгина, И. Л. Панов
Свойствами композиций на полимерных матрицах можно управлять различными способами. Одним из наиболее распространенных способов является структурная модификация, когда за счет армирующих включений изменяются различные эффективные характеристики материала, при этом химическая природа матрицы и включений не меняются. Предложен подход к определению управляющих параметров (фазовый состав, свойства фаз, внутренняя геометрия, характер межфазного взаимодействия), придающих материалу заданные эффективные свойства или попадание их в заранее заданные интервалы. В соответствии с этим подходом на основе решения ограниченного числа прямых задач (задач моделирования), в которых определяют эффективные характеристики по значениям управляющих параметров, в пространстве состояний строят соответствующие поверхности отклика электрических, теплофизических и деформационно-прочностных характеристик на значения управляющих параметров. Анализ поверхностей позволяет определить, существует ли решение для выбранного диапазона заданных эффективных характеристик, и при его наличии конкретизировать область значений управляющих параметров. При необходимости обеспечить одновременное получение для материала как эффективных теплофизических, электрических так и деформационно-прочностных характеристик значения управляющих параметров находятся пересечением соответствующих областей. Предлагаемый метод очевидным образом можно распространить на многофазные материалы.
Ключевые слова: дисперсно наполненные композиции, эффективные механические характеристики, теплофизические характеристики, диэлектрическая проницаемость, заданные свойства.
Бочкарева Светлана Алексеевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (г. Томск, 634055, пр. Академический, 2/4), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области механика деформируемого твердого тела. E-mail: svetlanab7@yandex.ru.
Гришаева Наталия Юрьевна — Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (г. Томск, 634050, пр. Ленина, 40), кандидат физико-математических наук, доцент кафедры механики и графики, специалист в области в области механики деформируемого твердого тела. E-mail: anohina@mail2000.ru.
Люкшин Борис Александрович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (г. Томск, 634055, пр. Академический, 2/4), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области механики деформируемого твердого тела. E-mail: lba2008@yandex.ru.
Люкшин Петр Александрович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (г. Томск, 634055, пр. Академический, 2/4), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области механики деформируемого твердого тела. E-mail: petrljuk@ispms.tsc.ru.
Матолыгина Наталья Юрьевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (г. Томск, 634055, пр. Академический, 2/4), кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист в области механики деформируемого твердого тела. E-mail: ksa@ispms.tsc.ru.
Панов Илья Леонидович — Национальный исследовательский Томский государственный университет (г. Томск, 634050, пр. Ленина, 36), магистрант, специалист в области прикладной механики. E-mail: panov.iliya@mail.ru.
Ссылка на статью:
Бочкарева С. А., Гришаева Н. Ю., Люкшин Б. А., Люкшин П. А.,
Матолыгина Н. Ю., Панов И. Л.
Получение заданных эффективных механических, теплофизических и электрических характеристик композиционных дисперсно наполненных материалов. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 5 – 18.
Математическое моделирование температурных полей
с учетом кинетики отверждения толстостенной плиты стеклопластика
Д. Я. Баринов, П. С. Мараховский, К. Е. Куцевич, Е. Ю. Чуцкова
Определены кинетические параметры отверждения связующего ВСК-14-2м. На основании полученных кинетических параметров рассчитана мощность тепловыделений по выбранному режиму отверждения в диапазоне температур от 100 до 200 °С. Предложена математическая модель теплопереноса при формовании толстой плиты стеклопластика. Выявлены разности температур наружного и серединного слоев плиты и градиенты температуры по толщине плиты — наблюдаются большие разности температур поверхностного и серединного слоев плиты (более 30 °С) и градиенты температуры слоев (более 7 К/мм), приводящие к снижению механических характеристик. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных распределения температур по толщине плиты, степень корреляции друг с другом составляет 99,5 %.
Ключевые слова: математическая модель, полимеры, отверждение, теплофизические свойства, кинетика отверждения.
Баринов Дмитрий Яковлевич — Федеральное Государственное Унитарное Предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” (105005, Москва, ул. Радио, 17), инженер, специалист в области исследования теплофизических свойств, математического моделирования. E-mail: dybarinov@gmail.com.
Мараховский Петр Сергеевич — Федеральное Государственное Унитарное Предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” (105005, Москва, ул. Радио, 17), инженер 1-й категории, специалист в области исследования теплофизических свойств. E-mail: petrbmstu@mail.ru.
Куцевич Кирилл Евгеньевич — Федеральное Государственное Унитарное Предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” (105005, Москва, ул. Радио, 17), ведущий инженер, специалист в области создания ПКМ. E-mail: kucevichke@viam.ru.
Чуцкова Евгения Юрьевна — Федеральное Государственное Унитарное Предприятие “Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов” (105005, Москва, ул. Радио, 17), инженер, специалист в области исследования теплофизических свойств. E-mail: chutskova@mail.ru.
Ссылка на статью
Баринов Д. Я., Мараховский П. С., Куцевич К. Е., Чуцкова Е. Ю.
Математическое моделирование температурных полей с учетом
кинетики отверждения толстостенной плиты стеклопластика. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 19 – 28.
Оптические свойства твердых растворов
TlIn1 – xGaxSe2
Э. М. Годжаев, С. Х. Агаева, Ш. В. Алиева,
А. Г. Гасанова, Р. С. Рагимов
Методами Бриджмена – Стокбаргера выращены монокристаллы сплавов системы TlIn1 – xGaxSe2. Исследованы микрорельефы поверхностей, получены поверхностные и объемные изображения монокристаллов методом атомно-силовой микроскопии. Выявлено, что кристаллы хорошо сформированы и их поверхности не требуют дополнительной обработки для оптических исследований. По энергетическим зависимостям коэффициентов пропускания и отражения рассчитаны коэффициенты оптического поглощения монокристаллов TlIn1 – xGaxSe2 при различных температурах. По полученным данным были определены энергии прямых и непрямых переходов, а также ширина запрещенной зоны монокристаллов TlIn1 – xGaxSe2. Выявлено, что исследованные кристаллы являются непрямозонными полупроводниками. Установлено, что ширина запрещенной зоны твердых растворов монотонно уменьшается при частичном замещение атомов галлия атомами индия в решетке TlGaSe2. Полученные экспериментальные результаты для твердых растворов объяснены на основе зонной структуры исходных соединений этой системы.
Ключевые слова: оптическое поглощение, твердые растворы TlIn1–xGaxSe2, микрорельеф поверхности, прямые и непрямые переходов, зонная структура, правила Урбаха.
Годжаев Эльдар Мехралиоглы — Азербайджанский технический университет (Азербайджан, г. Баку, пр. Г. Джавид 25, AZ 1073), доктор физикоматематических наук, профессор, заведующий кафедрой, специалист в областифизики полупроводников и диэлектриков, физики и технологии наноструктур. Е-mail: geldar-04@mail.ru.
Агаева Севда Хасай кызы — Национальная Академия Авиации Азербайджана (Азербайджан, г. Баку, Хазарский район, AZ 1045), кандидат физико- математических наук, доцент, специалист в области физики твердого тела. Е-mail: nfsnaa@gmail.com.
Алиева Шарафханым Вагиф кызы — Азербайджанский технический университет (Азербайджан, г. Баку, пр. Г. Джавид 25, AZ 1073), докторант, специалист в области физики и технологии наноструктур. Е-mail: serefxanim@mail.ru.
Гасанова Амалия Гaзaнфaр кызы — Азербайджанский технический университет (Азербайджан, г. Баку, пр. Г. Джавид 25, AZ 1073), докторант, специалист в области физики полимеров. Е-mail: hesenova.amaliya72@gmail.com.
Рагимов Расул Сефтер оглы — Азербайджанский технический университет (Азербайджан, г. Баку, пр. Г. Джавид 25, AZ 1073), доцент, кандидат технических наук, специалист в области теплофизики. Е-mail: rehimov-resul@mail.ru.
Ссылка на статью:
Годжаев Э. М., Агаева С. Х., Алиева Ш. В., Гасанова А. Г., Рагимов Р. С.
Оптические свойства твердых растворов TlIn1 – xGaxSe2. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 29 – 37.
Плёнки на основе метилцеллюлозы
для применения в медицине
И. В. Фадеева, Е. С. Трофимчук, Е. В. Рогаткина,
Г. А. Давыдова, И. И. Селезнeва, С. К. Дедушенко,
О. С. Антонова, Ю. Д. Перфильев, С. М. Баринов
Разработаны плёнки из блендов метилцеллюлозы (МЦ) и альгината натрия для медицинских применений. Для уменьшения растворимости плёнки были частично сшиты хлоридами меди, цинка, алюминия, железа и бария. Проведение реакции химического сшивания позволило значительно увеличить стабильность и механические свойства пленки из МЦ в водной среде, что позволило рассматривать ее в качестве перспективной основы для создания композиционных материалов биомедицинского назначения. Посев клеток на поверхность несшитых и частично сшитых хлоридом бария плёнок из МЦ и исследование их жизнеспособности (метод прямого контакта) позволил установить отсутствие токсического действия как у несшитых плёнок, так и у плёнок, частично сшитых хлоридом бария. Плёнки, частичное сшитые хлоридами меди, цинка, железа и алюминия, показали острую цитотоксичность. По результатам in vitro тестирования плёнки на основе МЦ с альгинатом натрия, частично сшитые хлоридом бария, могут быть признаны биосовместимыми.
Ключевые слова: метилцеллюлоза, альгинат натрия, плёнки.
Фадеева Инна Вилоровна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, г. Москва, Ленинский пр., 49, Россия), ведущий научный сотрудник, кандидат химических наук, специалист в области неорганической химии и медицинского материаловедения. E-mail: fadeeva_inna@mail.ru.
Трофимчук Елена Сереевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова” (119991, г. Москва, Воробьевы горы, 1, Россия), старший научный сотрудник, специалист в области химии высокомолекулярных соединений. E-mail: elena_trofimchuk@mail.ru.
Рогаткина Екатерина Владимировна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский технологический университет” (МИРЭА) (119571, Проспект Вернадского, д. 86, г. Москва, Россия) студент. E-mail: marsella09@mail.ru.
Давыдова Галина Анатольевна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (142290, г. Пущино Московской обл., ул. Институтская, 3), старший научный сотрудник, специалист в области роста клеточных культур. E-mail: davidova_g@mail.ru.
Селезнева Ирина Ивановна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (142290, г. Пущино Московской обл., ул. Институтская, 3), зав. лабораторией, специалист в области роста клеточных культур. E-mail: selezneva_i@mail.ru.
Дедушенко Сергей Константинович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова” (119991, г. Москва, Воробьевы горы, 1, Россия), кандидат химических наук, специалист в области неорганической химии. E-mail: dedushenko@mail.ru.
Антонова Ольга Станиславовна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, г. Москва, Ленинский пр., 49, Россия), младший научный сотрудник, специалист в области электронной микроскопии. E-mail: osantonova@yandex.ru.
Перфильев Юрий Дмитриевич — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова” (119991, г. Москва, Воробьевы горы, 1, Россия), доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой, специалист в области физической химии и радиохимии. E-mail: perf@radio.chem.msu.ru.
Баринов Сергей Миронович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119334, г. Москва, Ленинский пр., 49, Россия), член-корреспондент РАН, доктор технических наук, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией композиционных керамических материалов, специалист в области медицинского материаловедения. E-mail: barinov_s@mail.ru.
Ссылка на статью:
Фадеева И. В., Трофимчук Е. С., Рогаткина Е. В., Давыдова Г. А.,
Селезнeва И. И., Дедушенко С. К., Антонова О. С.,
Перфильев Ю. Д., Баринов С. М.
Плёнки на основе метилцеллюлозы для применения в медицине. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 38 – 44.
Влияние добавок кремнеземов различной гидрофобности
на устойчивость пен для пожаротушения
Н. Ш. Лебедева, Н. А. Таратанов, Е. В. Баринова,
О. В. Потемкина
Исследованы два типа кремнеземов, полученных золь-гель синтезом (кремнезем 1) и золь-гель синтезом с эндо-темплатом (фруктозой) (кремнезем 2). На первом этапе работы оценены характеристики поверхности синтезированных кремнеземов. Измерения площади и объема пор образцов кремнезема показали, что на поверхности кремнезема 2 имеются узкие щелевидные поры, размер которых составляет 3,15 – 3,17 нм. Термохимические исследования кремнеземов показали, что содержание гидроксильных групп на 1 г кремнезема больше в случае кремнезема, синтезированного по эндо-темплатной технологии. Полученные сведения о текстурных параметрах и химической активности поверхности использовали при исследовании систем содержащих поверхностно активные вещества (ПАВ) и кремнеземы в водных средах. Общим для частиц синтезированных кремнеземов является, то, что форма частиц в растворах остается сферической и дзета-потенциал уменьшается. Причем, нейтрализация поверхностного заряда кремнезема 2 осуществляется в большей степени, чем нейтрализация заряда на поверхности частиц кремнезема 1. Наибольший практический интерес может иметь рабочий раствор пенообразователя с добавлением кремнезема 2, так как в данном растворе зафиксировано наибольшее время жизни пены.
Ключевые слова: кремнезем, метод Штобера, огнетушащий средств, устойчивость пен.
Лебедева Наталья Шамильевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно- спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33), доктор химических наук, доцент, профессор, специалист в области физической химии растворов макроциклических соединений. E-mail: nat.lebede2011@yandex.ru.
Таратанов Николай Александрович — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33), кандидат химических наук, старший преподаватель, капитан внутренней службы, специалист в области функциональных композиционных материалов, радиопоглощающих материалов, керамических материалов, наноматериалов, каталитических систем, магнитных материалов, полимерных материалов. E-mail: taratanov_n@mail.ru.
Баринова Елена Васильевна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно- спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, г. Иваново, просп. Строителей, 33), кандидат химических наук, научный сотрудник НИО УНК “Государственный надзор”, майор внутренней службы, специалист в области физической химии. E-mail: lenok-ch@list.ru.
Потемкина Ольга Владимировна — Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России (Россия, 153040, Иваново, просп. Строителей, 33), кандидат химических наук, заместитель начальника Ивановской пожарно-спасательной академии по учебной работе, подполковник внутренней службы, специалист в области органической химии.
Ссылка на статью:
Лебедева Н. Ш., Таратанов Н. А., Баринова Е. В., Потемкина О. В.
Влияние добавок кремнеземов различной гидрофобности на устойчивость
пен для пожаротушения. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 45 – 55.
Поиск оптимального соотношения углерода и ванадия
в составе быстрорежущей стали ЭП-682-Ш с целью
достижения максимальной твёрдости
В. И. Антипов, Л. В. Виноградов, Ю. А. Лукина,
А. Г. Колмаков, Д. И. Доронин, Е. Е. Баранов
Проанализированы условия достижения высокой твердости режущего инструмента из быстрорежущей стали ЭП-682-Ш. Выявлены причины возможного снижения твёрдости инструмента после проведения стандартной термической обработки, а также проведён поиск технологических приёмов получения и стабилизации твёрдости на уровне 68 – 69 HRC. Сделан вывод о том, что общепринятая процедура термообработки, включающая закалку инструмента при 1230 °С в масле с последующим трёхкратным отжигом на воздухе при 560 °С в течение одного часа, незначительно повышает твердость стали ЭП-682-Ш. Показано, что основной вклад в получение высокой твердости вносят дисперсные карбиды отпуска. При этом соотношение углерода и ванадия C/V в составе стали должно находиться в пределах 0,40 – 0,45. Также, для повышения твёрдости стали ЭП-682-Ш, рекомендовано уменьшить нижний предел содержания ванадия до 2,8 масс. %, и повысить содержание углерода до 1,25 – 1,35 масс. %. Установлено, что определенный вклад в повышение твердости вносят дисперсные частицы первичных карбидов ледебуритной эвтектики и интерметаллиды типа Cox(W, Mo)y. Для проверки полученных выводов была выплавлена опытная партия быстрорежущей стали марки ЭП-682-Ш с пониженным содержанием ванадия и соотношением C/V = 0,45. После термической обработки (закалка после нагрева до 1230 °С в масле с последующим одночасовым отпуском на воздухе при 560 °С), твёрдость режущих пластин, изготовленных из этой стали, оказалась равной 68,5 – 69,0 HRС.
Ключевые слова: быстрорежущая сталь, концентрация, твердость, карбиды.
Антипов Валерий Иванович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: antipov@imet.ac.ru.
Виноградов Леонид Викторович — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области порошковой металлургии, покрытий и композиционных материалов. E-mail: ltdvin@yandex.ru.
Лукина Юлия Александровна — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49), аспирантка ИМЕТ РАН, специалист в области металловедения и термической обработки металлов. E-mail: Juliet_L@list.ru.
Колмаков Алексей Георгиевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119334, Ленинский проспект, 49,), член- корреспондент РАН, доктор технических наук, заведующий лабораторией, специалист в области композиционных и наноматериалов, мультифрактального анализа, синергетики. E-mail: kolmakov@imet.ac.ru.
Доронин Дмитрий Игоревич — ООО “Котельно-проектная компания” (144003, Моск. обл., г. Электросталь, ул. Чернышевского, 42), заместитель директора, специалист в области металловедения. E-mail: doronin.d@mail.ru.
Баранов Евгений Евгеньевич — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (г. Москва, 119991 ГСП-1 Ленинский проспект, 49), научный сотрудник, специалист в области материаловедения и физики металлов. E-mail: arefiy@mail.ru.
Ссылка на статью:
Антипов В. И., Виноградов Л. В., Лукина Ю. А., Колмаков А. Г.,
Доронин Д. И., Баранов Е. Е.
Поиск оптимального соотношения углерода и ванадия в составе
быстрорежущей стали ЭП-682-Ш с целью достижения максимальной твёрдости. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 56 – 60.
Оценка среднего размера кристаллитов и микронапряжений
в механически легированном сплаве
Al – 15 масс. % (Ni – Ln)
И. И. Типикина, Ю. В. Кузьмич, С. А. Котов, С.В. Ганин
Исследовано поведение кристаллитов механически легированного композиционного сплава на основе алюминия при отжиге в интервале 300 – 500 °С. При легировании алюминиевой основы в качестве легирующей добавки использована лигатура, содержащая интерметаллиды никеля, алюминия и редкоземельных элементов. В конечном сплаве содержание лигатуры составило 15 масс. %. Образцы полученного композиционного сплава исследованы методами ренгенографического анализа. Сделана оценка среднего размера кристаллитов Al и Al5CeNi2 в трех состояниях — после механического легирования и после отжига при 300 и 500 °С экстраполяцией зависимости приведенного уширения β*(2θ) от величины вектора рассеяния s на нулевое значение вектора рассеяния. Проведены оценочные расчеты изменения микронапряжений в процессе отжига компактных образцов при различных температурах. Среднюю величину микронапряжения e определяли по углу наклона j зависимости приведенного уширения от вектора рассеяния. Возникающие в сплаве микронапряжения проявляются в характере поведения дифракционных рефлексов на рентгенограммах, наблюдается изменение интенсивности и уширение рефлексов. Отжиг композиционного механически легированного сплава снимает напряжения в кристаллитах возникшее после высокоэнергетического воздействия в ходе легирования и последующего прессования. При температуре около 500 °С микронапряжения почти полностью исчезают. Показано, что в композиционном сплаве на основе алюминия легированном лигатурой, в случае использования процесса горячего прессования, будут отсутствовать микронапряжения.
Ключевые слова: механически легированный сплав, микронапряжения, отжиг, алюминий, редкоземельные металлы, интерметаллиды.
Типикина Ирина Игоревна — Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29), аспирант, специализируется в области процессов порошковой металлургии.
Кузьмич Юрий Васильевич — Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (184209, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Ферсмана, 26 а), кандидат химических наук, заведующий лабораторией, специалист в области порошковой металлургии. E-mail: kuzmich@chemy.kolasc.net.ru.
Котов Сергей Анатольевич — Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29), доцент, специалист в области порошковой металлургии.
Ганин Сергей Владимирович — Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29), доцент, специалист в области процессов уплотнения порошковых материалов.
Ссылка на статью:
Типикина И. И., Кузьмич Ю. В., Котов С. А., Ганин С.В.
Оценка среднего размера кристаллитов и микронапряжений
в механически легированном сплаве Al – 15 масс. % (Ni – Ln) . Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 61 – 69.
Дофазовое осаждение никеля и его влияние
на свойства электроосаждаемого покрытия
Д. А. Легкая, Н. Д. Соловьева
Рассмотрено дофазовое осаждение никеля на стальную основу (сталь 3) из кислых электролитов составов: электролит 1 — NiSO4 · 7 H2O — 140 г/л, NiCl2 · 6 H2O — 70 г/л, H3BO3 — 25 г/л; электролит 2 — NiSO4 · 7 H2O — 140 г/л, NiCl2 · 6 H2O — 70 г/л, H3BO3 — 25 г/л, добавка RADO — 2 мл/л при 25 °С. Исследовано влияние предварительной модификации поверхности стали путем дофазового осаждения на кинетику процесса нанесения никеля из сульфатных электролитов никелирования. Установлено, что в результате контактного вытеснения никеля в изучаемых электролитах его содержание на поверхности электрода не превышает 0,09 ± 0,019 %. Определено, что добавка RADO адсорбируется на поверхности электрода при его катодной поляризации. Показано, что никелевые покрытия, полученные в режиме с дофазовым осаждением, обладают большей коррозионной стойкостью и микротвердостью. Электроосаждение протекает с большим выходом по току. Оптимальным временем дофазового осаждения следует считать 1 минуту, при которой в поверхностном слое стального электрода при электроосаждении в электролите 1 содержится примерно 0,79 % никеля и в электролите 2 — 0,22 %.
Ключевые слова: электроосаждение, никелевое покрытие, дофазовое осаждение, ПАВ, адсорбция, микротвердость, выход по току, коррозионная стойкость.
Легкая Дарья Александровна — Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВО “Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.” (413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17), аспирант, специализируется в области электроосаждения металлов, сплавов. E-mail: legkaya_darya@mail.ru.
Соловьева Нина Дмитриевна — Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВО “Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.” (413100, Саратовская область, г. Энгельс, пл. Свободы, 17), доктор технических наук, профессор, специалист в области электроосаждения металлов, сплавов, композиционных электрохимических покрытий и растворов электролитов. E-mail: tepeti@mail.ru.
Ссылка на статью:
Легкая Д. А., Соловьева Н. Д.
Дофазовое осаждение никеля и его влияние на свойства электроосаждаемого покрытия. Перспективные материалы, 2017, № 5, с. 70 – 75.
