Научная статья на тему 'Импеданс cоsi-электрода в растворе гидроксида натрия'

Импеданс cоsi-электрода в растворе гидроксида натрия Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
36
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОБАЛЬТ / СИЛИЦИД / АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ¸ ПАССИВАЦИЯ / ИМПЕДАНС

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Пантелеева В. В., Шеин А. Б.

В работе изложены результаты исследования методами поляризационных и импедансных измерений анодного поведения CoSi в растворах NaOH в области от потенциала коррозии до потенциала выделения кислорода. Спектры импеданса в области пассивного состояния электрода интерпретированы в предположении образования на его поверхности двухслойной пассивирующей пленки гидроксида металлической составляющей сплава. При потенциалах области вторичной пассивации до потенциала начала выделения О 2 годографы импеданса описаны в соответствии с процессом внедрения OH --ионов в пленку. Для различных диапазонов потенциала электрода предложены эквивалентные электрические схемы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Импеданс cоsi-электрода в растворе гидроксида натрия»

5. Breuer O., Sundararaj U. // Polym. Compos. 2004. V. 25(6). P. 630-645.

6. Winey K.J., Vaia R.A. // MRS Bull. 2007. V. 32(4). P. 314319.

7. Maruyama B., Alam H. // SAMPE J. 2002. V. 38(3). P. 59-70.

8. Moniruzzaman M., Winey K.J. // Macromolecules. 2006. V. 39(16). P. 5194-5205.

9. Miyagawa H., Misra M., Mohanty A.K. // J. Nanoscience and Nanotechnology. 2005. V. 5(10). P. 1593-1615.

10. Kovacs J.Z., Andresen K., Pauls J.R., Garcia C.P., Schossig M., Schulte K., Bauhofer W. // Carbon. 2007. V. 45. P. 1279-1288.

11. Глебова Н.В., Нечитайлов А.А. // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36. Вып. 19. С. 8-15;

Glebova N.V., Nechitaiylov A.A. // Pisma v ZhTPh. 2010. V. 36. N 19. P. 8-15 (in Russian).

Кафедра техники и технологии производства нанопродуктов

УДК 541.138.2

В.В. Пантелеева, А.Б. Шеин ИМПЕДАНС Со81-ЭЛЕКТРОДА В РАСТВОРЕ ГИДРОКСИДА НАТРИЯ

(Пермский государственный университет) e-mail: ashein@psu.ru

В работе изложены результаты исследования методами поляризационных и им-педансных измерений анодного поведения CoSi в растворах NaOH в области от потенциала коррозии до потенциала выделения кислорода. Спектры импеданса в области пассивного состояния электрода интерпретированы в предположении образования на его поверхности двухслойной пассивирующей пленки гидроксида металлической составляющей сплава. При потенциалах области вторичной пассивации до потенциала начала выделения О2 годографы импеданса описаны в соответствии с процессом внедрения OH -ионов в пленку. Для различных диапазонов потенциала электрода предложены эквивалентные электрические схемы.

Ключевые слова: кобальт, силицид, анодное растворение, пассивация, импеданс

Коррозионно-электрохимическое поведение силицидов переходных металлов являлось предметом ряда исследований [1-5], в результате которых было показано, что данные материалы обладают высокой стойкостью в бесфторидных средах. При этом анодное поведение силицидов металлов группы железа в кислых и щелочных растворах существенно различается. Это обусловлено тем, что при анодной поляризации в кислых растворах происходит преимущественное растворение металла из силицида; кремний накапливается на поверхности электрода и, окисляясь, образует защитную пленку диоксида кремния. В то же время в щелочных средах менее устойчивым компонентом является кремний, а металлы группы железа в этих растворах легко пассивируются.

Исследованию коррозионно-электрохими-ческого поведения силицидов переходных металлов в щелочных средах посвящен ряд работ [6-9], в том числе было изучено [7,9] анодное поведение силицидов кобальта в растворах №ОН с использованием методов циклической вольтамперомет-

рии и РФЭС. Отмечается, что на скорость анодного процесса на силицидах кобальта в щелочных растворах влияют два основных фактора: затруднение растворения (облегчение пассивации) кобальта и облегчение растворения кремния при увеличении рН электролита.

Ранее [10] нами методом электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) было исследовано анодное поведение моносилицида кобальта CoSi в сернокислом электролите. В данной работе представлены результаты экспериментального ЭИС-исследования поведения CoSi в растворе гидроксида натрия от потенциала коррозии (Екор) до области выделения кислорода.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Электрохимический импеданс CoSi изучен в растворе 1М №ОН при комнатной температуре (25 оС) в условиях естественной аэрации.

Моносилицид кобальта получен из кремния КПЗ-1 (99,99 мас.% Si) и электролитического кобальта К-0 (99,98 мас.% Со) в печи «Редмет-8»

вытягиванием монокристаллическои затравки из расплава со скоростью 0,4 мм/мин. Электроды из заготовки вырезали электроискровым способом. Рабочая площадь поверхности электродов составляла 0,4 - 0,6 см2.

Перед проведением измерении рабочую поверхность электрода последовательно шлифовали абразивными бумагами марки Р1000 и Р2000, обезжиривали этиловым спиртом, споласкивали рабочим раствором. Для приготовления рабочего раствора использовали перегнанную с KMnO4 дистиллированную воду (бидистиллят) и NaOH марки «х.ч.».

Поляризационные исследования и измерения импеданса проводили в электрохимическои ячеИке ЯСЭ-2 с разделенными пористой стеклян-нои диафрагмои катодным и анодным отделениями. Электрохимическую ячейку перед измерениями промывали хромовои смесью, споласкивали дистиллированной, бидистиллированной водой, затем рабочим раствором. В качестве электрода сравнения использовали хлоридсеребряный электрод, в качестве вспомогательного электрода -платиновый электрод.

После погружения в рабочий раствор электрод выдерживали 30 мин при потенциале разомкнутой цепи до установления постоянного значения потенциала. Затем следовали потенцио-статическая поляризация и измерение импеданса.

Измерения проводили с помощью прибора Solartron 1280C (Solartron Analytical). Диапазон используемых в ЭИС частот - от 20 кГц до 0,002 Гц. Амплитуда переменного сигнала - 10 мВ.

Область исследуемых потенциалов АЕ: от -0,7 В до +0,9 В (здесь и далее потенциалы указаны относительно нормального водородного электрода).

При измерениях использовали программы CorrWare2 и ZPlot2, для обработки данных использовали программы CorrView2 и ZView2 (Scribner Associates, Inc.).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ диаграмм потенциал-рН для системы Co-Si-H2O [11] показывает, что в кислых средах пассивационная пленка на поверхности силицида, по-видимому, будет состоять преимущественно из SiO2. Если кремния в сплаве недостаточно для образования сплошной пленки (его содержание не превышает 15 мас.%), то будет наблюдаться селективное растворение кобальта из сплавов с образованием в растворе ионов Co2+.

В щелочных средах анодное растворение кобальта идет с образованием различных промежуточных продуктов [2], а его первичную пассивацию авторы [12] связывают с образованием CoO

и Со(ОН)2. Авторы [12] предполагают следующий механизм активного растворения Со в щелочном электролите:

^ + H2O = (^Щадс + К+ +e , (^^адс + H2O = [Co(OH)2]адc + К+ + e , [Co(OH)2]адc + OH- = HCoO2- + H2O , HCoO2- + H2O = ^фИ^ + OH- . Появление последующих пиков на анодной поляризационной кривой авторы [12,13] объясняют образованием Со^4, CoOOH, CoO2.

Непосредственно перед достижением потенциала выделения кислорода, по мнению авторов [14], происходит окисление Со^4. Выделение кислорода протекает на поверхности, где ионы кобальта имеют степень окисления +4. Авторы [14] предлагают следующую схему реакций: СoзO4 + 2H2O = 3CoOOH + И+ + e , CoOOH = ^2 + К+ + e . В свою очередь кремний в щелочной среде довольно хорошо растворим по реакции

Si + 2NaOH + H2O = Na2SiOз + 2Щ Потенциал коррозии CoSi изменяется от -0,59 В в 0,1М №ОН до -0,68 В в 5М ШОН. Анодные потенциостатические кривые CoSi-электрода в растворах №ОН различной концентрации (рис. 1) имеют слабо выраженный участок активного растворения, смещающийся в область более отрицательных значений потенциала по мере увеличения концентрации ОН-ионов. За областью активного растворения следуют области переходного, пассивного, транспассивного состояний электрода и области вторичной пассивации и вторичной перепассивации. При Е > 0,6 В начинается область выделения кислорода. -2 г

^ i ( ^ А/см )

-4

-7

-0,8 -0,6 -0,4 -0,2

0,2

0,4 0,(

0,8

1,0

Е, В (н.в.э.)

Рис. 1. Анодные потенциостатические кривые CoSi в растворах NaOH концентрации: 1 - 0,1 М; 2 - 0,5 М; 3 - 1 М;

4 - 2 М; 5 - 5 М Fig. 1. Anodic polarization curves of CoSi in NaOH. Concentration of the solution: 1 - 0.1 М; 2 - 0.5 М; 3 - 1 М; 4 - 2 М; 5- 5 М

0

Ы05

5-104

1 Е = -0,62 В

2 Е = -0,59 В

3 Е = -0,56 В

4 Е = -0,53 В

5 Е = -0,50 В

6 Е = -0,45 В

7 Е = -0,40 В

8 Е = -0,30 В

9 Е = -0,20 В

10 Е = -0,10 В

11 Е = 0 В

12 Е = 0,10 В

510 4

M0J

Z', Ом-см

1-10-

5-104

-Z'', Ом-см'

1 Е = 0,15 В

2 Е = 0,20 В

3 Е = 0,23 В

4 Е = 0,26 В

5-10 '

110-Z', Ом-см'

2500

2000

1500

1000

500

1 Е = 0,32 В

2 Е = 0,35 В

3 Е = 0,40 В

4 Е = 0,45 В

5 Е = 0,50 В

6 Е = 0,55 В

7 Е = 0,60 В

8 Е = 0,65 В

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

Рис. 2. Графики Найквиста для CoSi-электрода в 1 M NaOH Fig. 2. Nyquist plots for CoSi in 1M NaOH

С увеличением концентрации №ОН в интервале 0,1 - 1 М плотность тока Со8ьэлектрода во всем исследуемом диапазоне потенциалов увеличивается. Анодные кривые моносилицида кобальта в 1М и 2М растворах №ОН различаются слабо. В 5М №ОН область активного растворения анодной кривой менее выражена по сравнению с меньшими концентрациями щелочи (спад тока отсутствует).

Годографы импеданса, описывающие поведение CoSi-электрода в растворе 1М №ОН в области активного растворения, переходной области и области пассивного состояния (до окисления Со(И) ^ Со(Ш)) на анодной потенциостати-ческой кривой, представлены на рис. 2.

При исследованных потенциалах годографы импеданса представляют собой однотипные кривые, состоящие из полуокружности емкостного типа в области высоких частот и практически вертикального участка в низкочастотной области. С увеличением анодной поляризации импеданс системы монотонно повышается, несмотря на то, что в начале области ток несколько возрастает с потенциалом (рис.1). Наклон низкочастотной прямой закономерно изменяется с разверткой потенциала в анодном направлении: приближается к вертикальной прямой в середине рассматриваемого интервала потенциалов и увеличивается при движении в транспассивную область.

Графики импеданса на рис. 2 соответствуют импедансу пассивного электрода, т.е. CoSi в щелочном растворе находится в пассивном состоянии уже при Екор.

Для моделирования поведения CoSi-электрода в щелочном электролите в рассматриваемой области потенциалов использовали схему, описывающую образование на поверхности электрода пленки нерастворимых продуктов анодного окисления металлической компоненты сплава (рис. 3, схема А). На схеме А: Rs - сопротивление раствора, С - двойнослойная емкость, R2 - сопротивление переноса заряда, С2 - емкость пленки нерастворимых продуктов на поверхности электрода. Учитывая неоднородность пассивирующей пленки и неоднородность поверхности окисленного твердого электрода, следует также рассмотреть схему Б, в которой для моделирования емкости двойного электрического слоя и емкости пленки использован элемент постоянной фазы СРЕ с импедансом

где <2 - обратная величина импеданса СРЕ при частоте со= 1 рад/с, р - коэффициент, близкий к единице для СРЕ емкостного типа.

0

0

0

0

0

0

Z', Ом-см

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Rs

R2

C2 \ Ь

C1 \ Ь

А

Rs

R2

CPE2

CPE1

Б

Е

Рис. 3. Эквивалентные электрические схемы для CoSi в рас-тв оре NaOH при Екор < E < ЕО2 Fig. 3. Equivalent electric circuits for CoSi in NaOH at

Ecor < E < Е02

Замена емкостей элементами постоянной фазы приводит" к более точному описанию экспериментального спектра импеданса. Удовлетворительность описания схемой Б импеданса электрода при потенциалах анодной области подтверждается переменной %2, составляющей ~ ПО-4 (при оценке т2 использовали весовые коэффициенты, рассчитанные по экспериментальным значениям модуля им педанса).

Согласно [15], пассивирующая плешек для многих металлов как в кислых, так и в щелочных средах имеет сложное строение: более плотный внутренний слой и рыхлый, гидратировакный внешний слой. Учитывая также некоторую несимметричность высокочастотного максимума на графике зависимости фазового угла от логарифма частоты, дея описания спектров импеданса в данной области потенциалов следует исполазовать

схему рис. 3 В, для которой в том же диапазоне потенциалов %2 составляет ~ 10-5. В схеме цепочки Я2-СРЕ2 и R3-CPE3, характеризующие, соответственно, внутренний и внешний слои пассивирующей пленки, соединены параллельно, так как заряд, протекающий через электрод, одновременно расходуется на образование двух слоев пассивной пленки.

Расчет постоянных времени п2 для R2-СРЕ2-цепочки и п3 для R3-CPE3-цепочки (при наличии элемента СРЕ постоянные времени определяли по соотношению т;=(Я;Р;)1/р1) показал, что все изменения, описываемые низкочастотной прямой, происходят во внутреннем слое пассивирующей пленки и связаны с ее ростом и структурными изменениями при переходе от одной области потенциалов к другой.

На рис. 4 представлен график зависимости плотности тока и постоянных времени п2 и п3 от потенциала электрода в полулогарифмических координатах. Из графика видно, что в области потенциалов активного растворения и переходной области имеется некоторая антибатность в изменении постояниой времени п2 и плотности тока в зависимости от потенциала электрода, а п3 изменяется симбатно по отношению к анодной кривой. В области пассивного состояния данные зависимости слабо изменяются с потенциалом электрода. Из этого следует, что поведение CoSi-электрода в рассматриваемой области потенциалов определяется, в первую очередь, внутренним слоем пассивирующей пленки и именно изменения в формировании внутреннего слоя пленки обусловливают спад тока в переходной области анодной кривой.

lg у

»о0оо о

, ▼ т т т ▼

• • • •

▼ ж

т

-0,6

-0,4

-0,2

0,2

Е, В (н.в.э.)

Рис. 4. Зависимости 1 - lg п2 (п2, с), 2 - lg i (i, мкА/см2), 3 - lg n3 (n3, с) от Е CoSi-электрода в 1М NaOH Fig. 4. Dependence: 1 - lg n2 (n2, s), 2 - lg i (i, ^А/сш2), 3 - lg n3 (x3, s) on the potential EE of CoSi-electrode in 1M NaOH

2

2

• • •

0

3

0

Годографы импеданса, описывающие поведение CoSi-электрода в области потенциалов Е = 0,15 - 0,28В, охватывающих переход Со(11) ^ Со(Ш), как и в области пассивного состояния состоят из высокочастотной полуокружности емкостного типа и низкочастотной наклонной прямой. Однако в рассматриваемой области наклон низкочастотной прямой существенно увеличивается (рис. 2), что может быть связано со структурными изменениями пассивирующей пленки: ее разрыхлением, нарушением однородности. Импеданс системы с разверткой потенциала в анодном направлении уменьшается.

В области вторичной пассивации поведение CoSi-электрода описывается тремя постоянными времени: между высокочастотной полуокружностью и низкочастотной прямой появляется дополнительный элемент (рис. 2). Во всем рассматриваемом диапазоне потенциалов импеданс уменьшается, несмотря на то, что в начале области вторичной пассивации ток уменьшается, а далее следует участок слабой зависимости тока от потенциала.

Для моделирования поведения моносилицида кобальта в данной области потенциалов (0,29 - 0,60В) использовали схему, описывающую образование пассивирующей пленки Со(ОН)3 (рис.3, схема Г). Так как на поверхности электрода присутствует пленка Со(ОН)2, то для перехода Со (II) ^ Со (III) необходимо внедрение ОН-ионов в пассивирующий гидроксидный слой и их диффузия через пленку к подложке.

В данной модели: Я - сопротивление электролита, С - двойнослойная емкость, - сопротивление переноса заряда, Wl - диффузионное сопротивление по переносу ОН-ионов в пленке, С2 - емкость образующейся пленки Со(ОН)3. Замена емкостей С1 и С2 элементами постоянной фазы СРЕ1 и СРЕ2 (схема Д), учитывающих неоднородность электродной поверхности и неоднородность пассивирующей пленки Со(ОН)3, приводит к более точному количественному описанию экспериментальных данных.

Следует отметить, что для более полного отражения механизма процессов, протекающих на поверхности CoSi-электрода при образовании пленки Со(ОН)3, необходимо учесть диффузию ОН-ионов через двухслойную пассивирующую пленку. В этом случае в эквивалентную электрическую схему рис.3 Д следует включить дополнительную цепочку Я2-^-СРЕ3 (рис. 3Е). Однако использование схемы рис.ЗЕ значительно усложняет расчет параметров схемы и приводит к увеличению ошибки в их определении, поэтому в первом приближении для описания процессов,

протекающих на поверхности моносилицида кобальта в области вторичной пассивации, можно ограничиться схемой рис. 3 Д.

Схемы, приведенные на рис. 3, также были использованы авторами работы [16] для описания спектров импеданса силицида дикобальта в растворах 0,5 - 4 М KOH в области анодных потенциалов.

Таким образом, если фактором, обусловливающим высокое химическое сопротивление CoSi-электрода в 0,5 M H2SO4 в области анодных потенциалов, является оксидная пленка SiO2, толщина и однородность которой имеют максимальное значение в области пассивации [10], то высокая анодная стойкость CoSi-электрода в щелочном электролите обусловлена формированием на поверхности образца двухслойной пассивирующей пленки гидроксида кобальта. Определяющую роль в пассивации силицида играет внутренний слой пленки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Княжева В.М., Бабич С.Г., Колотыркин В.И. // Защита металлов. 1991. Т. 27. № 4. С. 603-616;

Knyazheva V.M., Babich S.G., Kolotyrkin V.I. // Zashchi-ta Metallov. 1991. V. 27. N 1. P. 603-616 (in Russian).

2. Шеин А.Б. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2010. Т. 46. № 4. С. 403-413;

Shein A.B. // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2010. V. 46. N 4. P. 479-488.

3. Шеин А.Б., Ракитянская И.Л., Вилесов С.П. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2010. Т. 53. Вып. 2. С. 81-83;

Shein A.B., Rakityanskaya I.L., Vilesov S.P. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim.Tekhnol. 2010. V. 53. N 2. P. 81-83 (in Russian).

4. Шеин А.Б. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2010. Т. 53. Вып. 5. С. 59-63;

Shein A.B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 5. P. 59-63 (in Russian).

5. Шеин А.Б., Минх Р.Н. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. Вып. 5. С. 48-53;

Shein A.B., Minkh R.N. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim.Tekhnol. 2011. V. 54. N 5. P. 48-53 (in Russian).

6. Шеин А.Б., Сергеева И.Л. // Защита металлов. 2004. Т. 40. № 6. С. 617-623;

Shein A.B., Sergeeva I.L. // Zashchita Metallov. 2004. V. 40. № 6. P. 617-623 (in Russian).

7. Шеин А.Б., Сергеева И.Л. // Защита металлов. 2004. Т. 40. № 6. С. 624-628;

Shein A.B., Sergeeva I.L. // Zashchita Metallov. 2004. V. 40. N 6. P. 624-628 (in Russian).

8. Ракитянская И.Л., Шеин А.Б. // Электрохимия. 2006. Т. 42. № 11. С. 1346-1351;

Rakityanskaya I.L., Shein A.B. // Elektrokhimiya. 2006. V. 42. № 11. P. 1346-1351 (in Russian).

9. Шеин А.Б., Ракитянская И.Л., Ломаева С.Ф. // Защита металлов. 2007. Т. 43. № 1. С. 59-63;

Shein A.B., Rakityanskaya I.L., Lomaeva S.F. // Zashchita Metallov. 2007. V. 43. N 1. P. 59-63 (in Russian).

10. Пантелеева В.В., Шеин А.Б. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2012. Т. 55. Вып. 7. С. 35-40; Panteleeva V.V., Shein A.B. // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 7. P. 35-40 (in Russian).

11. Тюрин А.Г., Мосунова Т.В., Николайчук П.А. // Вестник Южно-Урал. гос. ун-та. Серия "Химия". 2010. № 11. С. 52-60;

Tyurin A.G., Mosunova T.V., Nikolaiychuk P.A. //

Vestnik Yuzhno-Ural. Gos.Universiteta. Ser. "Khimiya". 2010. N 11. P. 52-60 (in Russian).

12. Popov B., Koneska Z., Ivshin I., Drazic D.M. // J.Serb. Chem. Soc. 1989. V. 54. N 8. P. 435-441.

13. Novoselsky I.M., Menglisheva N.R. // Electrochim. Acta. 1984. V. 29. N 1. P. 21-27.

14. Boggio R., Carugatti A., Trasatti S. // J. Appl. Electro-chem. 1987. V. 17. N 4. P. 828-832.

15. Тикканен М., Туоминен Т. // Тр. III Междунар. конгресса по коррозии металлов. Том 1. М.: Мир. 1968. С. 492-503;

Tikkanen M., Tuominen T. // Proceedings of III Int. Congress on metal corrosion. V. 1. M.: Mir. 1968. P. 492-503 (in Russian).

16. Кичигин В.И., Шеин А.Б. // Вестник Перм. ун-та. Серия: Химия. 2011. № 3. С. 4-14;

Kichigin V.I., Shein A.B. // Vestnik Perm. un-ta. Ser. Khi-miya. 2011. N 3. P. 4-14 (in Russian).

Кафедра физической химии

УДК 621.7.044

В.В. Саяпова

ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ ОСАЖДЕНИЯ ШЛАМОВ, ОБРАЗОВАННЫХ ПОСЛЕ ЭХО

ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ В РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТАХ

(Уфимский государственный авиационный технический университет)

e-mail: vilija08@mail.ru

Исследована скорость осаждения шламов после ЭХО жаропрочных сплавов ЖС-6У и ЖС-6У+TiC в различных электролитах для разработки методов отделения и утилизации шламов. Выявлено влияние природы электролита на структуру полученных шламов и скорость осаждения: в электролитах на основе нитрата натрия, полученный шлам крупнодисперсный, легко осаждается. В 15% NaCl образуется мелкодисперсный шлам, который затрудняет быстрое отделение шлама от раствора. Введение тугоплавких дисперсных соединений меняет свойства и структуру жаропрочных сплавов, что влияет на свойства и скорость осаждения образующихся шламов.

Ключевые слова: электрохимическая размерная обработка, электролит, шлам, скорость осаждения

Огромное значение для обработки жаропрочных никель-хромовых сплавов, применяемых в промышленности, играет электрохимическая размерная обработка [1]. При электрохимической обработке большого количества деталей из данных сплавов в различных электролитах образуются шламы, оседающие на дно ванн. Шламы после ЭХО никель-хромовых сплавов - это многокомпонентная полидисперсная суспензия, содержащая никель, кобальт, вольфрам, ванадий, молибден, титан, хром, марганец, алюминий. Они представляют собой рыхлые и тонкодисперсные осадки гидроксидов металлов, объем которых в 10 и больше раз превышает объем снятого металла. Образующиеся в процессе электрохимической обработки шламы, в основном, вывозятся в отвалы и накопители, что отнимает полезные площа-

ди, а также приводит к загрязнению окружающей среды. Шламы после анодной обработки сплавов имеют самый разнообразный состав и могут быть использованы при производстве продукции различного назначения [2, 3].

Продукты анодного растворения (шламы) после ЭХО с увеличением его концентрации в электролите изменяют его вязкость и электропроводность, влияющие на качественные показатели процесса, приводят к ухудшению качества обработанной поверхности, снижению точности и производительности процесса. Допустимая за-шламленность электролита определяется технологической задачей и для большинства технологических схем находится в пределах 4-15 г/л. Требования к чистоте электролита возрастают при уменьшении МЭЗ, так ЭХО при МЭЗ 0,1мм возможна

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.