Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология приборостроения

Диссертационная работа:

Липовский Владлен Викторович. Технологии формирования гальванических покрытий никелем из кислых электролитов для изделий приборостроения: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.11.14 / Липовский Владлен Викторович;[Место защиты: Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет»].- Пенза, 2012.- 19 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. В настоящее время в приборостроении широко применяются электрохимические покрытия металлами и сплавами. Однако большинство применяемых электролитов имеют большой недостаток, а именно: в их состав, помимо токсичных катионов металла, входят и не менее токсичные лиганды и анионы кислот.

В связи с этим большой интерес представляют работы, направленные на уменьшение токсичности электролитов без ухудшения эксплуатационных свойств покрытий. Добавление молочной кислоты в электролиты никелирования позволяет решить данную проблему: указанная добавка является малотоксичным веществом и применяется в пищевой промышленности. Комплексы молочной кислоты с металлами легко разлагаемы на стадии очистки сточных вод.

Поэтому исследование электролитов с добавкой молочной кислоты и разработка технологий получения покрытий никелем, изучение физико-механических и электрических свойств покрытий являются актуальной задачей, представленные электролиты экологически менее опасны, малотоксичны и обеспечивают получение покрытий, удовлетворяющих требованиям приборостроения.

Цель работы – решение прикладных технологических проблем производства изделий приборостроения на базе совершенствования существующих и создания новых экологически чистых технологий электроосаждения никелевых покрытий из электролитов с добавкой молочной кислоты на постоянном и импульсном токах, позволяющих повысить качество и надежность приборов и систем.

Задачи исследования:

  1. Определить оптимальные составы электролитов и режимы электролиза, позволяющие получать высококачественные покрытия никелем изделий приборостроения.

  2. Разработать технологии получения качественных гальванических покрытий изделий приборостроения никелем из электролита с добавкой молочной кислоты на постоянном и импульсном электрических токах.

  3. Исследовать кинетические закономерности процесса электроосаждения никеля из кислых электролитов с добавкой молочной кислоты для определения оптимальных режимов технологического процесса.

  4. Исследовать физико-механические и электрические свойства покрытий никелем, а также определить области их применения в приборостроении.

  5. Провести промышленные испытания разработанных технологий нанесения гальванических покрытий никелем.

Научная новизна работы:

  1. Разработаны оптимальные составы электролитов, содержащие в качестве добавки молочную кислоту, для экологически более чистых технологий формирования полублестящих твердых, коррозионно- и износостойких покрытий никелем с низкими значениями переходного сопротивления и внутренних напряжений, с использованием постоянного и прямоугольного импульсного токов.

  2. Экспериментально установлено влияние состава электролита и режимов стационарного и нестационарного электролиза на катодный выход по току, качество, а также на физико-механические, коррозионные и электрические свойства покрытий никелем, осажденных из кислых электролитов с добавкой молочной кислоты.

  3. На основе методов хроновольтамперометрии, температурно-кинетического метода, метода вращающегося дискового электрода исследованы кинетические закономерности процесса формирования покрытий никелем из электролитов с добавкой молочной кислоты, что позволило определить оптимальные режимы технологического процесса.

  4. Результатами экспериментальных данных, полученных при исследовании свойств (прочность сцепления с основой, износостойкость, микротвердость, внутренние напряжения, способность к пайке, переходное электрическое сопротивление) и топографических особенностей покрытий никелем, доказаны преимущества предложенных решений.

  5. Проведена сравнительная оценка свойств покрытий никелем, полученных при использовании постоянного и импульсного токов, доказано, что применение импульсного тока позволяет получать покрытия для изделий приборостроения с улучшенным комплексом эксплуатационных свойств.

Новизна способа нанесения гальванического покрытия никелем защищена патентом РФ на изобретение.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

  1. Разработаны оптимальные составы стабильных малотоксичных и экологически менее опасных электролитов на основе молочной кислоты, позволяющие получать качественные покрытия никелем на постоянном и импульсном токах с высоким катодным выходом по току, отвечающие требованиям приборостроительной промышленности.

  2. На основе исследованных физико-механических, электрических и коррозионных свойств осажденных покрытий никелем определена область их применения в приборостроении в качестве защитно-декоративных (корпуса, крышки, лепестки, экраны, лицевые панели, промежуточный слой электрических контактных систем).

  3. Предложенная методика измерения переходного сопротивления покрытий для определения изменения состояния поверхности и их коррозионной стойкости используется при проведении климатических испытаний.

На защиту выносятся:

  1. Технология формирования покрытий изделий приборостроения никелем из кислых малотоксичных электролитов с добавкой молочной кислоты на постоянном и импульсном токах прямоугольной формы.

  2. Результаты исследований кинетических закономерностей (порядок реакции по ионам никеля, природа лимитирующей стадии) электроосаждения никеля.

  3. Результаты исследований влияния состава электролита (концентрации ионов никеля, молочной кислоты, хлорида натрия и сахарина в растворе, pH), режима стационарного (катодной плотности тока, температуры) и импульсного электролиза (амплитудного значения катодной плотности тока в импульсе, длительности импульса и паузы тока, частоты следования импульсов, скважности, температуры) на прочность сцепления с основой, износостойкость, внутренние напряжения, микротвердость, переходное сопротивление и паяемость покрытий изделий приборостроения.

  4. Результаты сравнительной оценки влияния постоянного и импульсного токов прямоугольной формы на топографические особенности и основные свойства никелевых покрытий.

Личный вклад автора. В диссертацию вошли результаты исследований, выполненных автором самостоятельно. Формулирование цели исследования, разработка методик, обсуждение и интерпретация результатов, а также подготовка материалов к печати проводились автором совместно с научным руководителем.

Внедрение результатов исследования. Технологии формирования гальванических покрытий никелем на постоянном и импульсном токах из кислых электролитов с добавкой молочной кислоты прошли промышленные испытания на ОАО «Радиозавод», г. Пенза, и ОАО «Пензенский завод точных приборов» и рекомендованы к внедрению в производство.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по дисциплине «Химия» для студентов направления подготовки 200100 – «Приборостроение» (профиль подготовки – «Технология приборостроения», «Информационно-измерительная техника и технология»).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских научно-технических и внутривузовских научно-технических конференциях: Международная научно-практическая конференция «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2009), Международная конференция «Покрытия и обработка поверхности» (Москва, 2008, 2009, 2012), Всероссийская научно-техническая конференция «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении» (Пенза, 2008, 2009, 2010), внутривузовская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава и студентов (Пенза, 2008)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы из 110 наименований и четырех приложений, в последних представлена технологическая инструкция нанесения гальванических покрытий никелем, а также акты промышленных испытаний предложенных электролитов и акт внедрения результатов работы в учебный процесс. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста и содержит 47 рисунков, 13 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net