Химическое осаждение никеля с цинком, вольфрамом, молибденом и марганцем - Автореферат

Химическое осаждение никеля с цинком, вольфрамом, молибденом и марганцемРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" на кафедре Технологии электрохимических производств. Научный руководитель: - кандидат технических наук, профессор Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор Защита состоится "12 "мая 2008 г. в 12 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.02 при ГОУВПО "Ивановский государственный химико-технологический университет" по адресу: 153000, г.Изыскания в области новых материалов, проведенные в последние годы, показали, что некоторые сплавы обладают гораздо более высокими, чем однокомпонентные покрытия, показателями прочности, износостойкости, твердости, а электрические, магнитные и многие другие свойства могут варьироваться в широких пределах и зависят как от состава сплава, так и от способа его получения. Улучшить свойства Ni-P покрытий можно, легируя их другими металлами. Сопоставить кинетические, электрохимические характеристики процессов осаждения и свойства различных сплавов на основе Ni-P, полученных из растворов, которые отличались друг от друга одним компонентом - солью легирующего металла. На основании накопленного нового фактического материала по химическому осаждению никеля с рядом каталитически неактивных металлов: получены и систематизированы данные по влиянию температуры, концентрации солей неактивных металлов, материала подложки на кинетику образования Ni - P покрытий, легированных Zn, Mo, W и Mn; Рассмотрены особенности химического никелирования из кислых и щелочных электролитов, приведены сведения о влиянии состава растворов, основных технологических параметров на скорость процесса, рассмотрены свойства никелевых покрытий, общие закономерности и свойства химических никелевых сплавов, легированных другими металлами.Слои, прилегающие к подложке, обогащены цинком, так при толщине покрытия 1,5 мкм содержание Zn может достигать 60-70% масс., по мере роста толщины покрытия до 10 мкм доля цинка в составе сплава резко уменьшается и составляет 4-5%. Включение в состав покрытия легирующих компонентов приводит к увеличению содержания фосфора в покрытии, особенно это характерно для осадка Ni-W-P (табл.1). Можно предположить, что вводимые металлы способствуют ускорению реакции диспропорционирования разложения гипофосфита вблизи поверхности, в процессе которой фосфор внедряется в сплав, при этом поверхность обогащается фосфором: 3Н3РО2 > 2Р Н3РОЗ 3Н2О. В соответствии с этим можно предположить, что каталитически неактивные металлы: цинк и молибден включаются в Ni - P покрытие в виде какой-то гомогенной фазы, в случае осаждения сплавов с вольфрамом и марганцем, что-либо сказать сложно, так как они включаются в осадок в очень небольших количествах. В реальном процессе введение добавок практически не изменяет скорость осаждения металлов, а в присутствии хлорида цинка скорость уменьшается, в частности, при концентрации 3 г/л ZNCL2 в растворе скорость осаждения сплава снижается более чем в 2 раза.Разработаны и исследованы технологии осаждения сплавов Ni-W-P, Ni-Zn-P, Ni-Mo-P, Ni-Mn-P на основе "универсального" раствора химического никелирования, в составе которого меняются лишь соли легирующих металлов, что позволило сравнить изученные сплавы между собой. Установлено, что введение в раствор никелирования солей цинка и молибдена приводит к снижению скорости процесса, а введение солей марганца и вольфрама практически не влияют на скорость осаждения. Это связано с содержанием легирующих металлов в сплавах, чем в меньшем количестве они включаются в покрытие, тем меньше снижается скорость процесса. Впервые показано, что улучшить качество химически осажденного Ni-Zn-P покрытия позволяет введение в раствор органических добавок Ликонда ZNSR А и Ликонда ZNSR В в количестве 4±1 мл/л и 2±0,5 мл/л соответственно. Включение цинка, вольфрама, молибдена и марганца в Ni-P осадок, увеличивает коррозионную стойкость покрытий, о чем свидетельствует уменьшение показателей коррозии в 1,5 - 8 раз и снижение пористости покрытий, причем включение легирующих металлов играет более значительную роль в увеличении коррозионной стойкости, чем увеличение содержания фосфора в покрытии.

2. Содержание компонентов в сплаве