Введение к работе
Актуальность темы. Успешное использование алюминиевых покрытий в ядерной энергетике в качестве слоев, обладающих низким сечением захвата нейтронов, в виде инертных покрытий поверхности стальных химических реакторов и баллонов сжатых газов высокой очистки, теплообменников и систем выброса газов, для защиты от коррозии сплавов железа и легких металлов, для предотвращения растрескивания при знакопеременных нагрузках стальных и титановых крепежных элементов в авиации и космонавтике, для замены благородных металлов в интегральных микросхемах и токсичных антикоррозионных кадмиевых покрытий, вызывает необходимость исследования и использования электрохимического осаждения, так как из всех существующих в настоящее время методов нанесения алюминия, оно является наиболее доступным и безопасным. Однако, используемые электролиты алгоминирования обладают недостатками, ограничивающими возможность их широкого применения: низкой рассеивающей способностью, слабой устойчивостью к воздействию влаги, непродолжительным сроком эксплуатации, высокой химической агрессивностью и токсичностью. Таким образом, исследование химических процессов, механизма и кинетики электрохимических реакций в электролитах алюминирования позволяет устранить часть недостатков, усовершенствовать существующие и создать новые электролиты, что имеет решающее значение для практического использования электрохимического алюминирования.
Актуальность и важность этой работы возрастает в связи с тем, что результаты исследования процессов в электролитах алюминирования можно использовать при создании новых неводных электролитов для электрохимического осаждения других металлов.
Цель работы. Изучение влияния основных действующих факторов на электрическую проводимость электролитов алюминирования, определение контролирующих кинетику стадий, исследование химических превращений и механизма электрохимических реакций в этих электролитах, а также разработка новых электролитов алюминирования, превосходящих известные по эксплуатационным характеристикам и качеству получаемых осадков алюминия.
Научная новизна. Впервые исследовано влияние воды на электрическую проводимость электролитов алюминирования и получены импе-дансные характеристики в этих электролитах с использованием автоматизированного рабочего места. Впервые проведено хроматографическое
исследование химических превращений в алкилбензольных электролитах алюминирования и получены новые данные по направлению химических реакций при электрохимическом процессе. Предложен и обоснован новый механизм образования ионизированных комплексов в электролитах алюминирования. На основании полученных результатов создан новый электролит алюминирования.
Практическая ценность определяется возможностью использования результатов работы для расширения представлений о процессах, протекающих в электролитах алюминирования, для создания новых электролитов алюминирования, обладающих большой устойчивостью и позволяющих получать качественные алюминиевые покрытия, позволяющие защищать от коррозии изделия из стали, меди и ее сплавов.
Положения, выносимые на защиту:
в электролитах алюминирования реализуется две скоростьконтроли-рующие стадии - диффузия и разряд;
электрохимическая проработка алкилбензольных электролитов алюминирования значительно повышает скорость, химических реакций и способствует накоплению ароматических соединений с большим числом заместителей, которые, в свою очередь, способствуют быстрой ионизации и созданию активных разряжающихся частиц в электролите;
предложена и исследована новая группа алкилбензольных электролитов алюминирования;
реакция электрохимического восстановления алюминия связана с положительно заряженными комплексами соединений алюминия с катионами, а реакция анодного растворения алюминия - с отрицательно заряженными комплексами соединений алюминия с анионами;
предложена новая кинетическая схема механизма ионизации в электролитах алюминирования;
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференции по коррозии и защите металлов в Удмуртском госуниверситете (г. Ижевск, 1990 г.) и ежегодных конференциях на кафедре физической химии Пермского госуниверситета (г. Пермь, 1993, 1994 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано и отправлено в печать четыре статьи, тезисы докладов. Оформлена заявка на патент РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, библиографии, включающей 93 источника,-и 2 приложений. Работа изложена на 122 стр., содержит 17 рис. и 6 таблиц.
-Ч-
