Введение к работе
Актуальность теш. Наряду с цинковыми покрытиям для запиты ' стали от коррозии применяются и токсичные кадмиевые покрытия. В последние годы,в связи с возросшіп.ш требованиями по защите окружающей среды разработка прогрессивных гальванических покрытий, способных по своїм защитным свойствам заменить дефицитные и более экологически опасные кадмиевые покрытия, является актуальной задачей гальванотехники.
Защитная способность цинк-никелевых покрытий, содержащих 11...15 никеля, может в несколько раз превышать таковую для нелегированкых цинковых покрытий. С другой стороны, литературные данные по соосаждению цинка с никелем тлеют много противоречивых и неоднозначных фактов, что не позволяет объяснить механизм сплаво-образования в этой системе с единой позиции. Кроые того, в них не рассматривается эффективность применения импульсного электролиза для получения цинк-никелевых покрытий,который в других случаях позволяет изменять физико-химические характеристики получаемых гальванических покрытий.
Об актуальности изучения импульсного электролиза говорят, ставшие уже регулярными С1979,1981,1986,1991г.г.), международные симпозиумы ПО ИМПУЛЬСНОМУ ЭЛеКТрОЛИЗу (AESF).
Работа выполнена в рамках Общесоюзной научно-технической программы ГКНТ СССР 0.73.01 по защите металлов от коррозии (задание 05.03.3Н), с 1990 года в рамках Республиканской (Россия) научно-исследовательской программы "9. Защитные и функциональные металлические неорганические покрытия".
Целью работы является: получение данных о природе катодной поляризации при соосаждении цинка с никелем из глицинсодержащих электролитов методом парциальных, потенциодинамических- и циклических поляризационных кривых; получение информации о величине рН околокатодного пространства и условиях комплексообразоваяия при электроосаж-дении сплава с помощью кошганарно встроенного микросурьмянного электрода: уточнение механизма начальной стадии _ электрокристаллизации цинк-никелевого сплава по расчетным величинам деполяризации восстановления комплексов шшка в сплав цинк-никель; определение условий (состав электролита, рН, режим электролиза) для получения цинк-
одлагевыл дилрытии с высокими антикоррозионными свойствами.
Научная новизна. Методом снятая парциальных,потенциодинамичес-ких и циклических поляризационных кривых в глицинсодерзздих электролитах изучен механизм соосахдения цинка с никелем. Показано,что разряд комплексов ZnCID'H NiCID лимитируется стадией переноса заряда. Измерены значения pHs в процессе электролиза,что позволяет оценить изменение в распределении состава комплексов ZnCII) и Кі(ІІ)'в зоне электрохимической'реакции. Установлено,что резкий переход на кривых от "нормальной" -области соосаждеккя цинка с никелем к "аномальной" не вызван изменением рН . а связан с К-образным - видом катодной поляризационной кривой СКПЮ осаждения сплава,который,в свое очередь,. выззан образованием поверхностного сплава цинк-ннкель C-&iZn~) и переходом потенциала нулевого заряда сплава от значения Е^ к Е^. В этом случае цинк включается в сплав в результате деполяризации, благодаря выделении дополнительной- энергии при сплаве-образовании. В случае образования гетерофазного покрытия,содержащего интерметаллнд KigZrigg к $азУ пинка,установлено.что деполяризации цинка не наблюдается из-за совместного выделения в сплав фазы цинка. Изменение Е^л также является причиной сверхполяризации никеля при выделении в сплав. Показано, что импульсный ток влияет на кристаллизации сплава цинк-никель, приводя к возникновении эффекта группирования одноатомных ступеней и появлению борозд на боковых гранях пирамид сплава цинк-никель. Установлено, что во время паузы тока происходит^восстановление цинка адсорбированным водородом.
Практическая значимость работы. Предложен новый подход к получению покрытий с высокой защитной способностью на основе сплава .цинк-никель. Обоснован состав хлоридко-глицинатного электролита и режимы электролиза для осаждения цинк-никелевых покрытий с высокой коррозионной стойкостью,обеспечивающие получение полублестящих осад-коз с требуемыми функциональными свойствами с ВТСПЛ близким к 100.
На запиту выносятся :
экспериментальные результаты поляризационных измерений на электродах различной природы в сульфатно- а хлоридноглишшатных растворах,являющиеся основой для создания механизма соосаждения цинка с никелем при использовании постоянного и импульсного тока;
результаты структурных п фазовых исследований цияк-някедевых покрытии, позволяющие оценить динамику фэрмлровокия сплава цинк
-никель в различных условиях его получения;
- новый подход к получении цинк-никелевых покрытий с высокой КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТЬ!) к заияткой способностьп.
Апробация и публикации. Результата диссертационной работы включены в тезисы докладов на 43-м совецанлни ISE Сг.Кордоба, Аргентина, 1991); доложены на 33-ей Гальванической конференции Сг.Братислава, ЧСФСР, 1S90); ка зональной конференции и семинаре по электроосаз-дентэ металлов и сплавов Сг.Пенза, 1989.1991г.г.); на соведаниях по гальванотехнике Сг.Киров. 1991,1994г.г.); на итоговых научных конференциях КГТУ СКХТК им.С.М.Кирова) и на семинарах кафедры 1989-1995г.г.
Основной материал диссертации опубликован в печати в виде 4 статей и 6 тезисов докладов.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из "Введения", списка обозначений, 4 разделов, "Заключения", "Выводов" и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 22В страницах Сосновной текст содержит 139 страниц), содержит 75 рисунка, 7 'таблиц, список литературы из 256 наименований.
