Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Композиционные покрытия с микро- и нанокерамическими фазами. Методические указания
.pdf
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
еталлов /
1. Сайфуллин Р.С. Физикохимия неорганических полимерных
и композиционных материалов / Р.С. Сайфуллин. – М.: Химия, 1990. –
240 с.
2. Сайфуллин Р.С. Комбинированные электрохимические
покрытия и материалы / Р.С. Сайфуллин. – М.: Химия, 1972. – 168 с.
3. Хацринов А.И., Новцов А.М., Бурдикова Т.В., Беляков А.В.
Структура и прочность композиционных материалов: учебное пособие
/ А.И. Хацринов и др. – Казан. гос. технолог. ун-т. – Казань, 2000. –
152с.
4. Нагаева Л.В. Электроосаждение композиционных покрытий
никелем –фуллерен/ Л.В. Нагаева // Защита металлов. – 2007. – Т.43. №4. С.418-420.
5. Fath A.B. / Electrodeposition of nickel / A.B Fath //
Metalloberflaeche. – 2004. - №9. – Р.46-50.
6. Dietz A.R. Prospects in electroplating / A.R Dietz //
Galvanotechnik. – 2007. - №9. – Р.1611-1617.
7. Kim S.H. Improving the properties of coating / S.H.Kim // Plat.
& Surf. Finishing. – 2004. - №5. – Р.68-70.
8. Zwinzcher M.S. Nanoparticles in coating / M.S. Zwinzcher //
Farbe & Lack. – 2004. - №5. – Р.84-94.
9. Frisch F.A. Application of galvanic coating in mechanical
engineering / F.A.Frisch // JOT 44. – 2004. - №9. – Р.56-61.
10. Vollrath K.F. Effects of nanoparticles on the properties of
coating / K.F. Vollrath // Metalloberflaeche. – 2004. - №5. – Р.12-13.
11. Коробов Н.С. Электроосаждение хрома из сульфатнооксалатных растворов, содержащих наночастицы оксида алюминия и
карбида кремния / Н.С. Коробовов, Г.Ю. Юрков //Защита металлов. –
2007. – Т.43. №2. – С.199-201.
12. Гурьянов Г.В. Электроосаждение износостойких
композиций / Г.В. Гурьянов. – Кишенев: Штинца, 1985. – 240 с.
13. Тот Л. Карбиды и нитриды переходных м
Л. Тот. – М.: Мир, 1974. – 295с.
14. Перельман Ф.М., Зворыкин А.Я. Молибден и вольфрам /
Ф.М., Перельман, А.Я. Зворыкин – М.: Наука, 1968. – 142с.
15. Яшпольский А.М. Гальванические покрытия/
А.М.Ямпольский . – М.: Машиностроение, 1978 - 248с.
31
16. Инженерная гальванотехника в приборостроении// Под ред.
А.М. Гинбурга.-М.: Машиностроение, 1977, 12 с.
17. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами /
Н.Т. Кудрявцев. – М.: Химия, 1979. – 352 с.
18. Левин А.И., Помосов А.В. Лабораторный практикум по
теоретической электрохимии / А.И.Левин, А.В. Помосов. – М.:
Металлургия, 1979. – 311с.
19. А. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии : учеб. пособие
для студентов вузов. / С. С. Воюцкий. – 2-е изд., перераб. – М.: Химия,
1976. – 512с.
32
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ
ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
1. Определение силы тока, необходимого для покрытия (I,)
производится по формуле
I =i s
i – плотность тока, А/см2
s – поверхность покрываемого изделия, см
2
2.Продолжительность электролиза задается преподавателем
или рассчитывается по формуле. Определение продолжительности
процесса (τ, час):
δ- заданная толщина покрытия, см;
- плотность металла покрытия, г/см3;
− плотность тока, А/см2
η
g – электрохимический эквивалент, г/(А*ч).
3. Определение расхода металла на покрытие изделия (
G = sδ
S –поверхность изделия , см2;
δ - заданная толщина покрытия, мкм 10-4(см);
– плотность металла покрытия, , г/см
3
4.Определение расхода электроэнергии на проведение процесса
покрытия(W, кВт.час):
W = IVτ
-3
I – сила ток, А;
V – напряжение на клеммах ванны, В;
33
τ – продолжительность процесса, ч.
3
Микротвердость,
5. Выход металла по току по формуле
* 100 = *100
m –масса металла, выделившегося на катоде, г
g - электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/(А*ч)
τ –продолжительность электролиза, ч
Q-количество прошедшего электричества, А*ч
I - сила тока, А
6. Толщина покрытия, мкм:
или d
m –масса металла, выделившегося на катоде, г
g - электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/(А*ч)
τ –продолжительность электролиза, ч
– плотность металла, г/см3
S – площадь поверхности покрытия, м2
j- катодная плотность тока, А/м
2
Bт - выход металла по току ,%
7.Продолжительность электролиза можно определить, зная
скорость осаждения металла, который определяют по таблице.
Таблица 1 – Свойства некоторых электроосаждаемых металлов
Cr Fe Ni Cu Zn Ag Cd Sn
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Плотность, г/см
Температура
плавления, 0С
ГПа
Степень окисления в
электролите
7,19 7,86 8,90 8,94 7,13 10,49 8,65 7,28
1875 1536 1453 1083 419 961 321 322
3,012,6
1,4-
6 2 2 2 2 1 2 4
5,2
1,7-
7,0
5,0-
31
4,0-
8,0
0,5-
1,6
0,1-
0,8
0,1-
0,4
34
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Скорость
электрохимического
осаждения*,
мкм/мин
*
Скорость кристаллизации в расчете на 100% выхода металла
по току при плотности тока 1 А/дм
0,075 0,217 0,201 0,221 0,286 0,623 0,402 0,502
2
Расчет времени осаждения выполняется по данным,
приведенным в таблице 1. Расчет времени осаждения покрытий
приведен на примере никеля.
Скорость электрохимического осаждения никеля при выходе
никеля по току 100 % и плотности тока 1 А/дм2 , согласно таблицы 1
составляет 0,201 мкм/мин. Допустим, нужно рассчитать время
осаждения никелевого покрытия толщиной 20 мкм для плотности
тока 3 А/дм2. Первоначально определяем количество выделившегося
металла при плотности тока 3 А/дм2 за 1 мин
0,201 мкм/мин – 1 А/дм
Х мкм/мин – 3 А/дм
2
2
Х = 0, 603 мкм/мин
Затем определяем время, затраченное на осаждение
металлического покрытия толщиной 20 мкм
0,603 мкм – 1 мин
20 мкм – У мин У = 33 мин
Таким образом, для получения покрытия толщиной 20 мкм
при плотности тока 3 А/дм
мин.
2
время электроосаждения составляет 33
35
Приложение 2
ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ДАННЫХ
Отчет о проделанной работе должен содержат следующие пункты:
- цель и задачи исследования;
- методику эксперимента;
- результаты эксперимента и их обсуждение
- выводы;
-список литературы.
Цель работы: освоение методики получения КЭП и изучение
их свойств.
Задачи исследований:
- Изучение состава электролита
- Изучить природу и свойства дисперсной фазы.
- Определить количество включения частиц в покрытиях прямым
или косвенным методами.
В пункте методика эксперимента представляются
характеристики обьектов (состав электролита, размер и плотность
частиц, их физические и химические свойства), методики
определения изучаемых свойств, их госты, рисунок установки с
указанием оборудования.
Результаты эксперимента приводится в виде таблиц, куда
заносятся все экспериментальные данные и результаты расчетов.
Форма таблиц приведена в описании работы. В случае необходимости
графической интерпретации полученных результатов к отчету
прилагаются графики, диаграммы, выполненные на бумаге в
36
оптимальном масштабе или построенные с помощью компьютера.
Например,
Рисунок – Зависимость выхода никеля по току от
плотности тока и содержания частиц Al
2O3
в
электролите-суспензии: Концентрация частиц, г/дм3: 1
– 0; 2– 5; 3 – 10; 4 – 15; 5 – 25; 6 – 35; 7
37
Содержание
Плотность
С,
С
v,
am,
a
1 2 3 4 5 6 7 8
В
ид
Толщина
Микро
-
Порис
-
Выход
Жаро
-
Корро
-
1 2 3 4 5 6 7
Таблица 1- Характеристика электролитов-суспензий
Концентра-
ция частиц в
суспензии
г/л
%
Плотность
электролита или
суспензии,
г/см3
Масса
покрытиия
m
КЭП
(mМЕ), г
Масса
частиц, г
частиц в
покрытии
масс.
%
Таблица 2 –Характеристика композиционных покрытий
Приложение 3
покрытия,
ρ
КЭП,
г/л
v,
об.
%
покрытия
покрытия,
г
твердость,
МПа
тость,
2
п/см
по
току,
%
стойкость,
2
г/см
зионная
стойкость,
г/см2·ч
38
КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ
С МИКРО- И НАНОКЕРАМИЧЕСКИМИ
ФАЗАМИ
Составители:
Гульфия Гайнутдиновна Мингазова
Раиса Евгеньевна Фомина
Виктор Владимирович Жиляков
Светлана Витальевна Водопьянова
Ответственный за выпуск Р. С. Сайфуллин
39
Подписано в печать
25.12.2015
Бумага офсетная
Печать Riso
2,32
усл. печ. л.
2,5
уч.-изд. л.
Тираж 100 экз.
Заказ «С»
202
Офсетная лаборатория Казанского национа
льного
Формат 6084 1/16
Издательство Казанского национального исследовательского
технологического университета
исследовательского технологического университета
420015, Казань, К. Маркса, 68
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]