ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК ГЛИЦИНА НА СОСТАВ И СТРУКТУРУ ЦИНК-НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ, ОСАЖДЕННЫХ ИЗ СЛАБОКИСЛОГО ЭЛЕКТРОЛИТА НА ЛАТУНЬ МАРКИ Л65

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

Аннотация


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.

Ключевые слова


цинк; никель; сплав; электролиз; соосаждение; электролит; покрытие

Полный текст:

PDF

Литература


Kudryavtsev N.T. Elektroosazhdenie splava tsink-nikel' [Electrodeposition of Zinc-Nickel Alloy]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1970. 216 p.

Gaevskaya T.V., Byk T.V., Tsybul'skaya L.S. [Electrochemically Deposited Zinc-Nickel Alloys]. Zhurnal prikladnoy khimii, 2003, no. 10, pp. 1625–1630. (in Russ.)

Shtin S.V., Gabidulin V.V., Yusupova L.I. Study of the Composition and Structure of Zinc-Nickel Coatings Deposited from Weakly Acidic Electrolytes at Iron Sublayer. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Metallurgy, 2016, vol. 16, no. 4, pp. 147–153. (in Russ.)

Grilikhes S.Ya., Tikhonov K.I. Elektroliticheskiye i khimicheskiye pokrytiya [Electrolytic and chemical coatings]. Leningrad, Khimiya Publ.,1990. 288 p.

Kudryavtsev N.T. Osnovnyye zakonomernosti elektroliticheskikh protsessov pokrytiya metallami i splavami [The main laws of electrolytic coating processes with metals and alloys]. Moscow, Moskovsk. khim.-tekhnolog. institut., 1973. 124 p.

Dolgikh O.V. Elektroosazhdeniye nikelya iz rastvorov, soderzhashchikh glitsin [Electrodeposition of nickel from solutions containing glycine]. Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 2006, vol. 8, no. 4. pp. 275–282. (in Russ)

Ivanov S.V., Manorik P.A., Glushko T.I. [Effect of adsorption of copper and Nickel glycinate complexes on the process of their electrochemical reduction]. Ukrainskiy khimicheskiy zhurnal, 1990, vol. 56, no. 10, p. 1062. (in Russ.)

Ivanov S.V., Manorik P.A., Glushko T.I. [Electroreduction of nickel ions on a solid electrode from solutions containing glycine]. Ukrainskiy khimicheskiy zhurnal, 1991, vol. 57, no. 1, p. 51 (in Russ.)

Ivanov S.V. [The mechanism of the effect of glycine on the electroreduction of nickel ions]. Ukrainskiy khimicheskiy zhurnal, 1992, vol. 58, no. 8, p. 665. (in Russ.)

Ohnaka N., Matsuda H. Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry, 1975, vol. 62, p. 245.

Gorodyskiy A.V., Kublanovskaya A.I., Kuz'minskaya G.Ye. Teoreticheskiye voprosy elektrokhimicheskoy kinetiki [Theoretical issues of electrochemical kinetics]. Kyiv, Nauk. dumka Publ., 1984, p. 67.

Tsybul'skaya L.S., Gaevskaya T.V., Purovskaya O.G. [Peculiarities of Electrochemical Deposition of Zinc-Nickel Coatings from Alkaline Solutions]. Bulletin of Belarus University. Ser. 2, 2008, no. 1, pp. 13–18. (in Russ.)

Byk, T.V., Tsybul'skaya, L.S. Formation, structure and properties of electrochemically deposited zinc-nickel alloys. Bulletin of Belarus University, 2002, no. 2, p. 6. (in Russ.)

Bairamov V.M. Osnovy elektrokhimii [Fundamentals of electrochemistry]. Moscow, Akademiya Publ., 2005. 240 p.

Berezin N.B., Mezhevich Zh.V., Karimov A.Kh., Khabibullin I.G. Cathodic polarization of a zinc electrode in glycine-containing aqueous solutions. Bulletin of Kazan Technological University, 2012, vol. 15, no. 5, pp. 163–165. (in Russ)




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met200306

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share