Анализ состава электролита и режима электролиза получения электролитических слоев свинца и цинка на материале подложки, обеспечивающих высокие электрохимические характеристики. Анодное поведение электрохимически полученных электродов в хлорной кислоте.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРезервные химические источники тока (ХИТ) в основном применяются в космической и военной технике, в аварийно-спасательных и сигнализирующих системах, как дублирующие источники электрической энергии в объектах бесперебойного питания. В связи с этим, главными требованиями, предъявляемыми к резервным батареям, являются длительный срок сохранности в неактивированном состоянии и готовность в любой момент к использованию в широком диапазоне температур, способность выдерживать большие механические нагрузки, работоспособность при интенсивных режимах разряда. Проблема совершенствования электрохимической системы резервного источника тока на основе хлорной кислоты может быть решена путем изменения технологии изготовления свинцового электрода, а также изыскания возможности замены анодного материала на другой, обеспечивающий высокие разрядные характеристики системы. Цель работы состояла в усовершенствовании и разработке электрохимического способа получения свинцовых и цинковых слоев на материале подложки и исследовании их анодного поведения в хлорной кислоте. на основании проведенных исследований разработать технологические рекомендации для электрохимического способа получения свинцового и цинкового электродов, отвечающих требованиям, предъявляемые к электродам резервных источников тока.Электрохимическое осаждение свинца проводилось из борфтористоводородного (Pb(BF4)2 120 г/л HBF4 30 г/л H3BO3 13.3 г/л столярный клей 0, 2 г/л-электролит №1) и перхлоратного (Pb(CLO4)2 100г/л HCLO4 8 г/л - электролит №2) электролитов. Стальная поверхность (марка 08КП(Т) ГОСТ 503-81) перед нанесением покрытия подвергалась механической обработке, химическому обезжириванию, затем обрабатывалась по различным технологическим вариантам: технологический вариант №1: 1) обезжиривание в растворе KOH 250 г/л; декапирование в 5 % растворе НСІ; электрохимическое оксидирование в электролите состава КОН 550 г/г NANO3 125 г/л; технологический вариант №2: катодно-анодное обезжиривание в растворе NAOH 40 г/л Na2CO3 30 г/л Na3PO4 15 г/л Na2SIO3 4 г/л; травление в 50 % H2SO4; химическое оксидирование в растворе NAOH 600 г/л NANO2 200 г/л; технологический вариант №3: травление в 50 % растворе серной кислоты. Анализ покрытий, полученных из электролитов №1, №2, раствора на основе хлорной кислоты и нитрата свинца позволил остановиться на борфтористоводородном и перхлоратном электролитах (табл. Коллоидный графит на никеле 30 1 80, 1 Поверхность шероховатая, цвета побежалости, по всей поверхности темные точки включения коллоидного графита, покрытие неравномерное, наибольшая толщина в центральной части, на торцах образца дендритообразные осадки, адгезия не соответствует требованиям ГОСТ 93302-88 Вольтамперные характеристики свинца, электролитически осажденного на различные материалы при его анодной поляризации в 40 % HCLO4 при 25 0С: 1 - на стали, обработанной в коллоидном графите; 2 - на стали, обработанной в серной кислоте; 3 - на стали, оксидированной в щелочном электролите; 4 - на карбонизованном никеле; 5 - на никеле, обработанном в коллоидном графитеУстановлены составы электролитов и режимы электролиза получения электролитических слоев свинца и цинка на материале подложки, обеспечивающих высокие электрохимические характеристики. Показана целесообразность использования борфтористоводородного электролита состава: (Pb(BF4)2 120 г/л HBF4 30 г/л H3BO3 13.3 г/л столярный клей 0, 2 г/л при i = 1 А/дм2 для электроосаждения свинца и сульфатного электролита состава: ZNSO4 7H2O 350 г/л (NH4)2SO4 30 г/л при i = 6 А/дм2 для электроосаждения цинка. На основании экспериментальных результатов в качестве материала подложки рекомендуется использование стали 08 КП(Т), подвергнутой предварительному электрохимическому оксидированию в щелочном электролите.