Введение к работе
Актуальность работы. Слом электролитического никеля широко применяются в промышленности з качестве актикоррозионньк и декоративных покрытий. Несмотря на многолетнее использование никелирования и большое внимание к нему исследователей, остается ряд окончательно не выясненных вопросов. Недостаточно исследовано выделение никеля при малых катодных перенапряжениях. В настоящее время существует мнение, что для начала выделения никеля необходимо достижение большого критического перенапряжения. Электроосаяодение никеля сопровождается выделением водорода, вследствии чего подщелачивается прикатодный слой раствора. Однако, до сих пор не существует единого мнения по "оводу величины рН прикатодного слоя, условий,'при которых в нем превышается рН образования гидроксидов, а также влияния образования гидроксидов на выделение никеля. В литературе недостаточно данных о влиянии условий электролиза на формирование тонкой структуры электролитического никеля, которая обуславливает физико-механические свойства покрытий. В частности, не выяснены причины появления в гальваноосадках никеля ламельно-двойниковоЯ структуры. 1 современных процессах никелирования применяются растворы,,содержащие композиции блескообразователей, характерными представителя'"! которых являются сахарин и бу-тиндиол. В литературе отсутствуют сведения о систематических исследованиях изменений в структуре никеля, вызванных совместным присутствием в растворе этих блескообразователей при разных сочетаниях их концентраций. Цель работы. Оценка изменений состава прикатодного слоя раствора и определение их влияния на выделение никеля; выявление минимального перенапряжения, необходимого для начала электроосаждения никеля и исследование кристаллического строения гальваноосадков; определение влияния усповий электролиза и состава раствора, а также толщины гальваноосадков на их тонкую структуру; установление изменений во внутреннем строении никеля, происходящих под влияй; jm характерных представителей 1-ого (сахарин) и 11-ого (бутиндкол) классов блескообразователей при их раздельном и совместном присутствии в растворе.'
- г -
Научная новизна. Проведен математический анализ процесса электроосаждения никеля с учетом образования в прикатодном слое полиионов никеля .и бора. Установлено, что металлический никель из сульфатно-хлоридных растворов на модной подложке выделяется при потенциалах, на 10-20 мВ более отрицательных, чем расчетный равновесный потенциал никеля. Установлено, что основными дефектами внутренней структуры электролитического никеля, осажденного из раствора Уоттса при рН = 2,0 являются большеугловые границы, а также дислокации. В покрытиях, осажденных при рН = 4,6 преобладающими дефектами являются большеугловые границы и ламельные двойники. Установлено, что ламельные двойники образуются под влиянием больших внутренних напряжений деформационным путем. Выявлено, что при совместном использовании сахарина и бутинди-ола, меняя сочетания их концентраций в растворе, можно в широких пределах управлять структурными характеристиками гальваноосадков: размером и ориентацией кристаллитов, плотностью дислокаций и ламельных двойников. Практическая ценность. Определены условия электролиза при которых возможно выделение осадков никеля, не содержащих гидроксидных соединений. Установлены параметры электролиза позволяющие получать гальваноосадки никеля с регулируемыми селичиной зерен и их ориентацией, с дислокационной или двойниковой структурой На защиту выносятся:
результаты расчетов изменений состава прикатодного слоя раствора при одновременном выделении никеля и водорода
данные о влиянии прикатодного образование гидроксида на особенности выделения никеля
данные о кинетике выделения никеля при небольших катодных перенапряжениях, о составе и структуре полученных в этих условиях гальваноосадков
результаты исследований зависимости тонкой структуры нике ля от продолжительности и условий электролиза, а также состава раствора.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ в виде научных статей и тезисов докладов. Результаты работы
докладывались на всесоюзном семинаре "Структура и механические свойства электролитических покритий (г.Тольяти, 1979), на УІ всесоюзной конференции по электрохимии (г.Москва, 1982), республиканской научно-технической конференции "Теория и практика противокоррозионной защиты в отраслях народного хозяйства Молдавской ССР (г.Кишинев, 1984), республиканской конференции "Научные достижения химиков - народному хозяйству" (г.Вильнюс, 1984), УІІ всесоюзной конференции по электрохимии (г.Черновцы, 1968).
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 190 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, методики эксперимента, экспериментальных результатов и их обсуждения, выводов и библиографических ссылок в количестве 197 наименований. Работа содержит I таблицу и 59 рисунков.
