Особливості структуроутворення тонких електрохімічних олов’яних покриттів на консервній жерсті - Автореферат

Це зумовлене вдалим сполученням високої корозійної стійкості олова в харчових середовищах і атмосфері з його нетоксичністю для людини, привабливим товарним виглядом, здатністю до пайки, здібністю утримувати на своїй поверхні фарби, емалі та харчові лаки. Тому уявлялося доцільним встановити залежність захисної здатності оловяних покриттів від їх текстури та цілеспрямовано сформувати оптимальну текстуру в тонких (0,1-0,3 мкм) оловяних покриттях на консервній жерсті. Крім того, відомо, що на захисну здатність оловяних покриттів впливає інтерметалід FESN2 на межі розділу покриття і жерсті, але досі не зясоване питання, коли саме він виникає: в процесі електрохімічного осадження покриття чи при його оплавленні. зясувати причини утворення тривимірних дефектів в оловяних покриттях на консервній жерсті; При здійсненні досліджень були використані удосконалені в роботі методи сучасного матеріалознавства: метод рентгенівського фазового аналізу тонкого покриття (автоматизований і компютеризований дифрактометр ДРОН-2) і метод кількісного оцінювання адгезійної міцності тонкого покриття з металевою основою (прилад для визначення адгезійної міцності покриттів).У першому розділі наведено огляд літературних даних щодо оловяних покриттів на консервній жерсті, зокрема, щодо їх одержання, структури і властивостей. Загальна методика дослідження полягає: у визначенні параметрів одержання покриттів за допомогою електрохімічних методів; дослідженні структури покриттів методами рентгенівського фазового, мікроструктурного та рентгенівського текстурного аналізів; дослідженні захисної здатності та фізичних властивостей покриттів і аналізі взаємозвязку між їх структурою та властивостями. Для визначення робочого діапазону параметрів режиму електроосадження візуально оцінювали якість покриття, гравіметричним способом визначали вихід олова за струмом та розраховували швидкість осадження покриттів. З огляду на можливість швидкісного осадження покриттів та екологічну безпеку оловяні покриття осаджували в сірчанокислих електролітах з домішками UP-Sn-1 або UP-Sn-2. Для виявлення перехідного шару на межі розділу оловяного покриття і сталевої жерсті і визначення його фазового складу методом рентгенівської дифрактометрії досліджували оловяні покриття завтовшки 0,01 мкм, осаджені з електроліту лудження при температурі 20°С і густині струму 25 А/дм2.Випробування виконувались впродовж звичайного циклу досліджень (24 год) у найбільш розповсюджених модельних середовищах, які є основною складовою частиною багатьох харчових середовищ і консервованих продуктів (3%-ний водний розчин повареної солі і 3%-ний водний розчин оцтової кислоти), і у харчових середовищах, прийнятих у світі за типові (100%-ний грейпфрутовий сік і 50%-ний водний розчин томатної пасти). Вибір значень густин струму обумовлений тим, що при 30 А/дм2 осаджуються оловяні покриття із найбільш досконалим аксіальним компонентом (101)[hkl] текстури, а лудження при підвищених густинах струму призводить до значного розсіяння цього компонента. В результаті кількісних випробувань захисної здатності тонких оловяних покриттів на консервній жерсті у взаємозвязку з їх текстурою, які здійснювали в 3%-ному водному розчині повареної солі впродовж 24, 48, 72, 96, 120 та 144 год, було установлено, що впродовж перших 48 год випробувань поверхня всіх покриттів не була вражена корозією. При збільшенні тривалості випробувань до 72 год оловяні покриття з середнім кутом розсіяння аксіального компонента (101)[hkl] текстури менш ніж 13° також не містили осередків корозії, в той час як покриття з кутом розсіяння текстури, більш ніж 15°, за тих самих умов випробування містили 0,25-0,30 відносної одиниці (відн. од.) враженої поверхні (рис. Незалежно від тривалості випробувань захисна здатність оловяних покриттів на жерсті залежить від ступеня досконалості їх текстури: чим менший середній кут розсіяння аксіального компонента (101)[hkl] текстури покриттів, тим менша відносна частка їх враженої поверхні, тобто тим вища їх захисна здатність.В дисертації наведене теоретичне узагальнення і запропоноване нове рішення актуальної науково-технічної задачі зі встановлення особливостей структуроутворення тонких електрохімічних оловяних покриттів на консервній жерсті і виявлення взаємозвязку між структурою та властивостями покриттів, сутність вирішення якої полягає у встановленні фазового складу перехідного шару на межі розділу оловяних покриттів та жерсті, зясуванні причин утворення в них тривимірних дефектів та встановленні кількісної залежності захисної здатності покриттів від їх текстури, що дозволило визначити оптимальний режим лудження консервної жерсті та поліпшити якість оловяних покриттів. Аналіз практичних аспектів і літературних джерел показав, що дослідження особливостей структуроутворення тонких електрохімічних оловяних покриттів на консервній жерсті є актуальною задачею. Зокрема, науковий інтерес становить встановлення залежності захисної здатності тонких оловяних покриттів від їх текстури, визначення фазового скла

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ