Исследование влияния добавок глицина на состав и структуру цинк-никелевых покрытий, осажденных из слабокислого электролита на латунь марки Л65

Автор: Штин Светлана Валентиновна, Карева Надежда Титовна, Дунаев Максим Викторович, Заварцев Никита Андреевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Металловедение и термическая обработка

Статья в выпуске: 3 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

На данный момент наибольшее применение в промышленности из-за своих уникальных свойств по сравнению с покрытиями чистыми металлами нашли покрытия различными электролитическими сплавами. Цинк-никелевые покрытия относятся к электролитическим покрытиям и, обладая рядом высоких эксплуатационных свойств, могут служить заменой покрытий из токсичных металлов, таких как кадмий. Но использование данных покрытий затруднено из-за сложности процессов, проходящих при электроосаждении. В настоящей работе исследовано влияние добавок глицина на состав и структуру цинк-никелевых покрытий, а также на выход по току вследствие снижения выделения водорода. В работе использованы два электролита, один из которых содержал добавку глицина. Химический состав электролитов контролировался методами бихроматометрического и комплексонометрического титрования. Валовый состав определяли с помощью электронного сканирующего микроскопа JEOL JSM-7001F. При осаждении из обоих электролитов, во всем интервале рабочих плотностей тока установлено, что цинк, являясь менее благородным металлом, осаждается предпочтительнее, чем никель. Данный процесс имеет название «аномальное» соосаждение. Для электролита без добавок установлено, что повышение плотности тока приводит к росту толщины покрытия, на содержание никеля и цинка повышение плотности тока практически не влияет. Анализ микрофотографий поверхностей осажденных покрытий показал, что при низких плотностях тока зерна имеют округлую форму, а при высоких ограненную, и происходит образование кристалловидных поверхностей. Добавка глицина в электролит позволила увеличить диапазон рабочих плотностей тока. Скорости осаждения компонентов покрытия, рост его толщины аналогичны результатам осаждения в электролите без добавок, однако содержание никеля увеличивается из-за образования электрохимических активных комплексов никеля с глицином на никелевом аноде. Помимо этого, покрытия, осажденные из электролита с глицином, имеют повышенные декоративные свойства, связанные с тем, что глицин понижает выход водорода на поверхности осаждаемых пластин, и покрытия получаются с меньшим количеством дефектов.

Еще

Цинк, никель, сплав, электролиз, соосаждение, электролит, покрытие

Короткий адрес: https://sciup.org/147233960

IDR: 147233960   |   DOI: 10.14529/met200306

Список литературы Исследование влияния добавок глицина на состав и структуру цинк-никелевых покрытий, осажденных из слабокислого электролита на латунь марки Л65

  • Кудрявцев, Н.Т. Электроосаждение сплава цинк-никель / Н.Т. Кудрявцев - М.: Машиностроение, 1970. - 216 с.
  • Гаевская, Т.В. Электрохимически осажденные сплавы цинк-никель / Т.В. Гаевская, Т.В. Бык, Л.С. Цыбульская //Журнал прикладной химии. - 2003. - Вып. 10. - С. 1625-1630.
  • Штин, С.В. Исследование состава и структуры цинк-никелевых покрытий, осажденных из слабокислого электролита на железный подслой / С.В. Штин, В.В. Габидулин, Л.И. Юсупова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2016. - Т. 16, № 4. - С. 147-153. DOI: 10.14529/met160417
  • Грилихес, С.Я. Электролитические и химические покрытия / С.Я. Грилихес, К.И. Тихонов. -Л.: Химия,1990. - 288 с.
  • Кудрявцев, Н.Т. Основные закономерности электролитических процессов покрытия металлами и сплавами. - М. : Москов. хим.-технол. ин-т, 1973. - 124 с.
  • Долгих, О.В. Электроосаждение никеля из растворов, содержащих глицин / О.В. Долгих, Н.В. Соцкая, Е.С. Шаманаева //Конденсированные среды и межфазные границы. - 2006. - Т. 8, № 4. - С. 275-282.
  • Иванов, С.В. Влияние адсорбции глицинатных комплексов меди и никеля на процесс их электрохимического восстановления / С.В. Иванов, П.А. Манорик, Т.И. Глушко // Украинский химический журнал. - 1990. - Т. 56, № 10. - С. 1062.
  • Иванов, С.В. Электровосстановление ионов никеля на твердом электроде из растворов, содержащих глицин / С.В. Иванов, П.А. Манорик, Т.И. Глушко // Украинский химический журнал. -1991. - Т. 57, № 1. - С. 51-56.
  • Иванов, С.В. Механизм влияния глицина на электровосстановление ионов никеля // Украинский химический журнал. - 1992. - Т. 58, № 8. - С. 665.
  • Ohnaka N., Matsuda H. // Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. -1975. - Vol. 62. - P. 245.
  • Городыский, А.В. Теоретические вопросы электрохимической кинетики / А.В. Городы-ский, А.И. Кублановская, Г.Е. Кузьминская. - Киев: Наук. думка, 1984. - С. 67.
  • Цыбульская, Л.С. Особенности электрохимического осаждения покрытий цинк - никель из щелочных растворов /Л.С. Цыбульская, Т.В. Гаевская, О.Г. Пуровская // Вестник Белорусского государственного университета. Серия 2. - 2008. - № 1. - С. 13-18.
  • Бык, Т.В Формирование, структура и свойства электрохимически осаждаемых цинк-никелевых сплавов / Т.В. Бык, Л.С. Цыбульская, Т.В. Гаевская //Вестник Белорусского государственного университета. - 2002. - № 2. - С. 6.
  • Байрамов, В.М. Основы электрохимии / под ред. В.В. Лунина. - М. : Академия, 2005. - 240 с.
  • Катодная поляризация цинкового электрода в глицинсодержащих водных растворах / Н.Б. Березин, Ж.В. Межевич, А.Х. Каримов, И.Г. Хабибуллин // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15, № 5. - C. 163-165.
Еще
Статья научная