Введение к работе
Актуальность проблемы. Применение Ni-тефлоновых покрытий у»-е получило широкое применение в США, Англии, Германии в различных отраслях промышленности, например, в автомобилестроении - детали карбюраторов , поршни и поршневые кольца , роликовые подшипники; детали насосов в нефтяной и газовой промышленности, а также в пищевой, текстильной, легкой її фармацевтической. Однако, способ получения данных покрытий - химический. Широкое распространение химического способа получения металл-полимерных покрытий обусловлено прежде всего высокой агрегативной устойчивостью дисперсий тефлона п неконцелгрированных растворах солей. Это обеспечивает равномерное распределение второй фазы в металлической матрице. Известные растворы химического никелирования обладают рядом существенных недостатков: они нестабильны во времени, требуется частая корректировка, склонны :: быстрому разложению, а также требуют использования высоких (353-358 К) рабочих температур. Указанные недостатки данных растворов, а тайке применение высокоэффективных стабилизаторов дисперсной фазы при высоких температурах, делают малоэкономичным способ химического получения никель-тефлоновых покрытий. В связи с этим весьма актуальным является исследование процесса электроосаждення Ni-тефяоиог.их покрытий. Важнейшим вопросом при разработке данных зяектролігсоз является условие стабильности дисперсной фазы полимера г. концентрированных электролитах никелирования, что позволит получать композиционные электрохимические покрытия (КЭП) с лучшими физике -механическими свойствами.
Цель работы. Осуществить исследование коллоидно-химических свойств
электролитов для получения Ni-тефлоновых покрытий
(комплексообразование, кинетика коагуляции дисперсной фазы я
ЗаВИСИМОСТН ОТ СООТНОШеНИЯ КОМГЮНеНТОВ системы); КИНеТИКИ ОІІЯГТрОДЧЬ'їХ
процессов выделения Ni в зависимости от соотношения компонентов
2 электролита и на отой основе разработать оптимальные режимы электроосаждения данных покрытий с заданными функциональными свойствами, - высокими коррозионной стойкостью, механическими и трибологичесхимн характеристиками. Научнзя новизна:
-
Экспериментально и теоретически обоснован выбор наиболее эффективных — комплексных электролитов (ацетатные и сульфаминовокнелые) для получении КЭП Ni- тефлон. Показано, что данные электролиты способствуют повышению агрегагивной устойчивости дисперсной фазы политетрафторэтилена (ПТФЭ) и полимерной ПАВ ОП-7 благодаря более низкому высаливанию стабилизаторов частиц тефлона -ПАВ в отличии от простых (типа Уоттса) электролитов никелирования.
-
Определены основные кинетические закономерности протекания катодных процессов при выделении Ni из ацетатных электролитов. На основе расчетных данных комплексного состава электролита и экспериментальных электрохимических данных, выделение Ni определяется условиями кислотно-основного равновесия системы.
-
Определены основные кинетические закономерности протекания катодных процессов при выделении Ni из сульфаминовокислого электролита. Высказаны представления о каталитическом механизме выделения Ni из сульфаминовокислого электролита,
4. Для ацетатных и сульфаминовокислых электролитов - суспензий
установлена количествгниая взаимосвязь состава электролита, условий
электролиза с количеством ПТФЭ в покрытии, физико-механическими
свойствами и коррозионной стойкостью.
5. На основе полученных экспериментальных данных разработан состав
электролитов , определены условия электролиза для получения КЭП №-
ПТФЭ с заданными функциональными свойствами из
сульфаминовокислого электролита-суспензии с 10% масс, содержанием
частиц ПТФЭ.
Практическая ценность работы. Разработаны новые электролиты, определены условия электролиза при получении функциональных покрытий Ni-ПТФЭ для использования в различных областях промышленности , обладающие повышенной износостойкостью и самошазываемостью. Покрытия №- ПТФЭ могут быть использованы в качестве коррозионно-стойких и защитно - декоративных в ряде отраслей машиностроения и приборостроения. Способ получения КЭП никель-тефлон защищен патентом Российской Федерации № 2033482.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на ХИПермской конференции "Коррозия и защита металлов" (Пермь, 1990), на ежегодном научном семинаре ПГУ "Электрохимия и защита металлов от коррозии"( Пермь 1990-1995г), на Всесоюзном семинара "Применение газотермических it плазменно-хішических методов в технологам противокоррозионной защиты"( Москва, 1990).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 работ, в т.ч 4 статьи, 2 тезисов докладов, получен патент Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 141 наименование, и приложений. Работа изложена на 161 странице машинописного текста, содержит 37 рисунков п 17 таблиц.
