Электроосаждение сплавов никель-кобальт Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ЛИТЕРАТУРА

L Лайнер В.ИЦ Кудрявцев НЛГ. Основы гтитно^тнн, Ме!ш1лургиз;шт. 1943.

2, Котов ВЛ*, Ратников €*В- Тезисы докл. международной научно-технической конференции, Кострома. 8*11 сент* 2003 - Кострома: К ГУ и м. Н. А, Некрасова; М.: ИЦ «МАТИя™ РГТУ им, КЗ, Циолковского, 2003, €39-40.

3- Котов В Л., Рйтййкой СВ., Невсьжй ОМ. Материалы V Международного »шуч мо-практического семинара, Иваново. Россия. 28-29 ноября 2005. СП6-118.

4, Румянцев ILM- и др* Выставка научных достижений Ишноттп области (каталог экспонатов). Иваново, 15-17 дек, 2004. С 87-88.

5. Иванова Н*ДЦ Иванов СВМ Болдырев ЕЖ Соединения фтора » гальванотехнике. АН СССР. Ин-т обшей, м иеорг, химии. Киев: Н&у&оад думка- 1986, 234 е.

6. Невским Гришина Е.Г1. Барьерные оксидные пленки на алюминии. Издано Ими, гос. хим^тезшод* унта, Иваново, 2003. 84 с.

Невский <ХИМ Гришина ЕЛ», Волков ВЖ Размерная элепрохиыическая обработка титановых сплавов в водных и водно-органических электролитах. Изд-во И юн. гос. хим.» техмол. ун-та. Иваново. 2005. 170 с,

8. Солоцкова ММ и др. Электрохимия. 1988. Т.24 Вуи 6. С817-820,

9, Кудрявцев КЩ и др. Электрохимии, 1974, ТЛ& Выа 3. С.395-398,

Кафедра электротехники

мл с качестве

Р.Ф. Шехаиов, П.С, Яб:юков, С.Н. Гридчин ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ

(Ивановский государственный химико-технологический университет)

E-mail: [email protected]

Показана возможность получения электролитических сплавов никеля и кобальта с различным процентным соотношением компонентов с целью их использования в качестве магнитных покрытий.

Быстрое развитие различных областей машиностроения и приборостроения предъявляет

возрастающие требования к гальваническим покрытиям. Возникает необходимость в покрытиях,

обладающих рядом функциональных свойств. К >11» «■>)< таким свойствам можно отнести: стойкость к коррозионным воздействиям, износоустойчивость» магнитные свойства и другие.

Интерес к сплавам никель - кобальт объясняется их особыми магнитными свойствами, которые позволяют использовать эти сплавы в новых отраслях техники.

Растворы электролитов готовили из реактивов марки "х.ч." и "ч.д.а." на дистиллированной воде путем растворения каждого компонента электролита в отдельном объеме с последующей фильтрацией и сливом растворов в общую емкость. Температуру растворов поддерживали с точностью 0,5°С при помощи термостата UTU-2.

не никель проводили в стеклянной ячейке

использованием никелевых анодов, катодов использовали образцы размером 10x20 мм с рабочей поверхностью 0,04 дм*. Электроосаждение проводили из электролитов оптимального состава (таблица).

Назначением органических добавок в электролитах являлось получение блестящих покрытий. Роль неорганической добавки - стабильность работы электролита.

Кислотность растворов контролировали с помощью прибора рН-150. Установка для пол яри-зационных исследовании включала импульсным потенциостат ПИ-50-1 с программатором ПР-8,

Исследования проводили в потенциоета-ти чес ком режиме на точечном железном электроде: 8-7,0654 0 Электродом сравнения с

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 200? том 50 вып. 2

жил насыщенный хлорсеребряиый электрод ЭВЛ1М-1, всномогауельный - платиновый.

Качество покрытий определяли по внешнему виду, согласно ГОСТу 9301-86, а качество сцепления согласно ГОСТу 9302-88.

Сшггйв рекомендуемых электролитов и режимы процессов тетртешжмтш блестящих покрытий

сплавами никель-кобальт ТаЫе Composition of recommended electrolytes шпй processing parameters of electro deposition of bright

nickel - cobsilt alloys

1 Компоненты .................. 1 Koíttictnрация, г/л

Электролит №1 Электролит Электролит №3

NiSO, 7Н:0 130 - 100

NiClv6H,0 25 50

CoSCWH^O 50 50 m

mu F - $5 10

Неорганическая добавка m -

Органическая л сбавка № 1 m ** А«'

Органическая добавка № 2 - 1

pH 4-5 4-5 4*5

Температура, *С 20-60 20-60 20-60

Плотность тока* А/дм" 1-3,5 ï -2,5 1-3,5

Рассеивающую способность электролитов определяли но методу Мол ера [I]: 16% для электролита № 1, 13% для электролита №> 2, 11 % для электролита X« 3,

Измерение микротвердости покрытий определяли на микротвердомере ПМТ-3 е нагрузкой Р^ 100 п Для определения значений микротвердо-ети пользовались методическими пособиями и таблицами, приведенными в книге Глазова В> М и Внгдоровича В, И. [2]. Для электролита М§ 1 мик-ротвердоеть составила 2760 МШ, для электролита № 2 .....- 2690 МПа» для электролита № 3 - 2540

С«"'с0, i /л

m

SS SÔ AS 4в

35

Рис, 1. Зависимость содержании Со в сплаве or кокцеп грации

CÛS04-7HUO В электролите № Fig. !* Dependence of Со сопшп in m alloy versus ilic concentration C0SO4TH2O in electrolyte

Содержание никеля и кобальта в сплаве определяли методом атом но-абсорбцнон него анализа [3]. На рис Л представлена зависимость содержания кобальта в сплаве, при изменении его концентрации в электролите № 3, Видно, что при увеличении концентрации СоЗО^И^О, при постоянной массе солей пикет, равной 100 г/л, на каждые 5 г/л, приводит к увеличению его в сплаве на 5 %. Самые высокие выходы по току сплава никель-кобальт наблюдались при плотности тока ]к= 1,5-3,0 А/дм2 и составили соответственно 94-95%. При осаждении сплава в этик пределах плотностей тока возможно получение качественных, блестящих покрытий. При плотности тока 3 А/дм'" и при увеличении концентрации кобальта в растворе поляризация в системе уменьшается и составляет 0,65 В (при концентрации кобальта !0 г/л), 0,42 В {30 г/л), 0,35 В (50 г/л), а при плотности тока 1,5 А/дм2 - соответственно 0,4! В, 0,29 В, 0,20 В (рис. 2),

0$ <£4 Ö *j СМ5 10 1,2 i А 1,в

-ЕЛ*

?пс>2, Попяртттоттс кривые выделения силам никель -кобальт в зависимости от копией фации ко(чш>т в %icktродите „V* 3: I - 10 г/л; 2 - 30 г/л; 3 - 50 г/л CoSO^TITO . Fig, 2. Polarizing curves of nicke! - coba h alloy allocation versus the concentration of cobalt in electrolyte X« 3; 1 - SO g/1; 2 - 3D

g/l; 3 - 50 g/f CüSO.é'7HUO .

-E, В

Рис, Катодные по1Шр1гминониыо кривые рекомендуем*»!*

х^кгротпоь: \ -ж?жцкъшгК2 !; 2 - зпгтуолнг

3 - "vicKtponur Fig, 3. Cathode polarizing curves of the electrolytes recommended; !......electrolyte No I; 2 - electrolyte No 2; 3 - electrolyte

Nu 3-

Катодные поляризационные кривые рекомендуемых электролитов оптимального состава представлены на рие.З. В частности, при плотно-

48 ХИМИЯМ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2007 том 50 вып. 2

ста тока 2 А/дм" поляризация при элеггроосажде-нии сплава никель-кобальт составляет соответственно для электролита № 1 0,12 В, для электролита Ке 2 0,43 В, для электролита N2 3 05 45 В. Электролит Ш 1 рекомендуется использопать для получения осадков МьСо с выраженными магнитными свойствами (с процентным содержанием кобальта в сплаве порядка 45 %), а электролиты N«2, Не 3 - для получения защитно-декоративных покрытий (соответственно 25 % и 12 % Со).

ЛИТЕРАТУРА

1. Кулршшеи НЛ\ Элскт|юл1!тические покрутя металлами. М.: Химия. 1979. 352 с.

2. Ермаченко Л.А. Атомно-абшрбционм ый анализ в сани-тарш-гнгиашческих исследованиях. Методическое пособие. М.: Химия, 1997. 207 с,

3. Глазов В.М., Вигдорович 8Л1* Микротверлосгь металлов и полупроводников. М: Металлургия, 1969, 248 с.

УДК 665.3 : 553,612

П.Б* Разговоров, СВ. Сит а нов* KJB. Смирнов, С.В* Макаров, II, Л* Разговоров»

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВЫДЕЛЕНИЯ ВОСКОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

В ПРИСУТСТВИИ ЗАТРАВОЧНОГО МАТЕРИАЛА КАОЛИНА

(Ивановский государственный химико-технологический университет)

E-mail: razgovorov@isucLru

Показана возможность построения математической модели выделения восков из растительных масел яри введении в них затравочного материала каолина* В качестве критериев оптимизации выбраны штучная концентрация и средний размер восковых кристаллов, образующихся при охлаждении масла до ¡2 °С

1313 С!! И 1В»

Образование кристаллов восковых соединений (ВС) в растительных маслах, представляющих в химическом отношении триглицериды высших жирных карбоновых кислот, играет важную роль при разработке научно-практических основ комплексной очистки таких систем [1], Следует отметить, однако, что имеющиеся в литературе [2,3] сведения не охватывают весь спектр проблем, связанных с формированием восковой взвеси - «сетки» в растворах пищевых триглице-рндов. Представляется актуальным обобщение накопленного опыта с целью выявления закономерностей кристаллообразования ВС в маслах и построение математической модели» удовлетворительно описывающей их последующее выделение на вакуум-фильтре.

Как известно [3], надежным приемом управления указанным процессом является использование затравочных материалов (ЗМ) - природных отбельных земель, продуктов разложения

и выветривания горных пород, солей щелочных металлов. В частности, конечным продуктом выветривания является каолинит AySiiÖsKOH)«^ сосредоточивший во фракциях не только кремне-земо-глиноземную составляющую, но и механические примеси а виде зерен кварца, соединений железа, титана, марганца, кальция, натрия и ряда органических веществ [4]. Использование этого затравочного материала, учитывая достаточный уровень отечественных запасов и его приемлемую стоимость по сравнению с зарубежными аналогами (Tonsil, Engelhard), представляется, на наш взгляд, весьма привлекательным способом технологического инвестирования. При этом производственный акцент будет, вероятно, сделан на снижении общего времени кристаллизации ВС в системе, а также показателе энергетических расходов на охлаждение масла и уменьшении материальных затрат по обслуживанию цикла.

Однако к числу ведущих факторов, определяющих конечную эффективность рассматриваемого процесса, специалисты в области теории

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 200? том 50 вып. 2