Технологія хімічного нанесення нікелевого покриття із заданою морфологією поверхні на синтетичні алмази - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” ТЕХНОЛОГІЯ ХІМІЧНОГО НАНЕСЕННЯ НІКЕЛЕВОГО ПОКРИТТЯ ІЗ ЗАДАНОЮ МОРФОЛОГІЄЮ ПОВЕРХНІ НА СИНТЕТИЧНІ АЛМАЗИ Робота виконана на кафедрі хімічної технології неорганічних речовин, каталізу та екології Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України, м. Гринь Григорій Іванович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, м.В Україні технології нанесення нікелевого покриття із заданою морфологією поверхні на синтетичні алмази не існує, тому виробники алмазно-абразивного інструменту змушені закуповувати нікельовані синтетичні алмази за кордоном. синтетичний алмаз нікель металевий Визначення показників, які характеризують поверхню нікелевого покриття, їх критеріїв та методик оцінювання, дозволить розробити технологію нанесення нікелевого покриття із заданою морфологією на синтетичні алмази. установити основні закономірності процесу реагентної підготовки поверхні синтетичних алмазів та можливість провадження її без застосування дорогоцінних металів, підібрати оптимальні умови та реагенти проведення цього процесу; установити вплив технологічних параметрів процесу відновлення нікелю на поверхні синтетичних алмазів на показники нікелевого покриття; Експериментально встановлена можливість нанесення як активатора поверхні алмазів - шару металевого нікелю, формування якого відбувається з розчину солі нікелю за рахунок обробки поверхні синтетичних алмазів плавом гіпофосфіту натрію.Таким чином, визначено напрямок наукових досліджень дисертаційної роботи - теоретично обґрунтувати стадійність процесу нікелювання; підібрати речовини для очистки та активації поверхні синтетичних алмазів; провести термодинамічну оцінку можливості протікання процесу відновлення нікелю з розчину його солі за допомогою відновника - натрію гіпофосфіту та визначити хімізм цього процесу; установити вплив аніонів солей нікелю на процес відновлення нікелю та визначити оптимальний склад розчину нікелювання; запропонувати показники морфології нікелевого покриття; дослідити вплив технологічних параметрів на характеристики нікелевого покриття та розробити хімічну технологію нікелювання поверхні синтетичних алмазів, яка дозволить отримувати покриття із заданою морфологією. Запропоновано використовувати для визначення суцільності покриття - долю поверхні синтетичних алмазів покриту нікелем та ступінь утримання нікелю на поверхні синтетичних алмазів при прикладанні стираючого навантаження. Експериментальні дослідження процесу формування нікелевого шару за допомогою плаву гіпофосфіту натрію, при використанні розчину нікелювання з хлористим нікелем, показали, що доля поверхні алмазів покрита нікелем та ступінь утримання нікелю залежать від співвідношення гіпофосфіт-іон:алмаз (моль/м2) та співвідношення гіпофосфіт-іон:нікель-іон (моль/моль). Зясовано, що окрім долі поверхні алмазів покритої нікелем та ступеня утримання нікелю, кількість реагентів визначає ступінь відновлення нікелю та ступінь його використання. Найбільші долю поверхні алмазів покриту нікелем, ступінь утримання нікелю та ступінь відновлення і використання нікелю досягаються при співвідношеннях гіпофосфіт-іон:алмаз - 0,75-1 моль/м2 та гіпофосфіт-іон:нікель-іон - 0,3-0,5 моль/моль, як у кислих, так і у лужних розчинах нікелювання.Проведенні дисертаційні дослідження дозволили вирішити науково-практичну задачу з розробки технології хімічного нанесення нікелевого покриття із заданою морфологією поверхні на синтетичні алмази та зробити наступні висновки: 1. Розроблено технологію хімічного нанесенні нікелевого покриття з заданою морфологією поверхні на основі теоретичних та експериментальних досліджень фізико-хімічних основ процесу відновлення нікелю з розчину його солі на поверхні синтетичних алмазів, процесу підготовки останньої та запропонованого апаратно-технологічного оформлення. Експериментально показано, що застосування для очистки поверхні синтетичних алмазів нітратної кислоти дозволяє видалити з поверхні усі забруднення. Експериментально доведено, що стадія активації складається з нанесення на поверхню синтетичних алмазів речовини, що має відновні властивості та формуванні на ній нікелевого шару з розчину нікелю. Встановлено, що формування на поверхні синтетичних алмазів нікелевого шару за допомогою плаву гіпофосфіту натрію дозволяє проводити активацію поверхні без застосування солей дорогоцінних металів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ