Викладено дослідження з імпульсного програмного електроосаждення мікрошаруватих (товщина шарів менше 1 мкм) монометалевих цинкових покрить, одержаних в одному електролізері із одного розбавленого безамонійного електроліта. Запропоновано методику вибору ефективних параметрів програмного струму. Приведено особливості структури та властивостей шаруватих осадів.

Досліджено вплив режимів імпульсного струму на структуру електроосаджених плівок Ni-P, Co-P. Установлено, що на формування аморфного та мікрокристалічного стану істотний вплив надає нерівноважність умов кристалізації, викликана величиною та швидкістю зміни пересичення на катоді у процесі імпульсного осадження.

Встановлено вплив лазерного випромінювання (ЛВ) на процес електроосадження (ПЕО) плівок нікелю. Визначено вклад пондероматорної дії ЛВ в інтенсифікацію ПЕО плівок нікелю.

Проведено корозійні випробування покриттів Ni - P, нанесених електролітичним способом на мідну основу за постійного та імпульсного струму. Встановлено, що зразки, одержані за допомогою методу імпульсного електроосадження, є більш корозійно стійкими.

Розглянуто механізм початкової стадії електрокристалізації на площині (100) для ГЦК металів. За допомогою методів квантової фізики розраховано енергію зв'язку ад - атомів із атомами підкладки. Визначено мінімальний розмір критичного зародку у процесі електрокристалізації.

Розглянуто вплив електричних параметрів, а саме густини струму, шпаруватості імпульсів і частоти, у процесі електролітичного нанесення покриттів на процентний зміст компонентів сплавів залізо - фосфор і залізо - нікель - фосфор. Одержані залежності надають змогу визначити ефективні електричні параметри (густину струму, шпаруватість, частоту), що впливають на концентрацію фосфору в сплавах залізо - фосфор і залізо - нікель - фосфор у заданих діапазонах у процесі електролітичного нанесення покриттів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Зазначено, що одним із методів одержання тонких металевих плівок з певною структурою та властивостями є накладання зовнішнього постійного магнітного поля в процесі електроосадження. Досліджено вплив постійного зовнішнього магнітного поля на процес електроосадження, структуру та деякі фізичні властивості мідних плівок. У випадку накладання постійного магнітного поля в процесі електроосадження відбувається виникнення конвективних потоків (перемішування), що змінює кінетику протікання електродних процесів, у цьому разі спостерігається зміна морфології поверхні мідних покриттів, збільшується мікротвердість для всіх досліджених зразків.

У межах класичної теорії зародкоутворення Зельдовича та механізму прямого приєднання адсорбованих атомів досліджено кінетику утворення та росту поверхневих зародків у процесі лазерно-стимульованого електроосадження. Розраховано значення швидкості утворення та росту поверхневих зародків для режимів електроосадження плівок нікелю та цинку за допомогою постійного струму і за умов зовнішньої стимуляції лазерним випромінюванням.

Досліджено вплив лазерного випромінювання на структуру й механічні властивості електроосаджених композиційних нікелевих покриттів, що містять ультрадисперсні алмази. Механічні випробування покриттів на зносостійкість виконувалися на машині зі зворотно-поступальним рухом зразків за умов сухого тертя об сталь. Спектральний мікроаналіз елементного складу межі розділу плівка - підкладка здійснено на растровому електронному мікроскопі РEMMA-102-02. Дослідження нікелевих покриттів, модифікованих ультрадисперсними алмазами й електроосаджених за умов зовнішньої стимуляції лазерним випромінюванням, показали залежність структури й механічних властивостей композиційних електролітичних покриттів, а також якісного та кількісного розподілу співосадженого наноалмазу від способу електроосадження. Встановлено вплив лазерного випромінювання на процес співосадження УДА, що підвищує мікротвердість і зносостійкість електролітичних нікелевих покриттів. Лазерно-стимульоване електроосадження композиційних електролітичних нікелевих покриттів є ефективним методом локального підвищення зносостійкості металевих покриттів, що забезпечує довговічність збереження експлуатаційних (функціональних) властивостей поверхні.

Запропоновано квантово-механічний підхід для розрахунку модуля Юнга металів. Модуль Юнга визначається відношенням зміни повної енергії кристалічної решітки в певному кристалографічному напрямку до зміни об'єму в даному кристалографічному напрямку. Енергію кристалічної решітки знайдено в наближенні теорії функціонала густини. Знайдено модулі Юнга в різних кристалографічних напрямках для заліза з об'ємноцентрованою решіткою, нікелю та міді з гранецентрованою кубічною решіткою. Проведено порівняння теоретичних значень модуля Юнга з експериментальними для електроосадження плівок цих металів.

За допомогою методів рентгеноструктурного та диференціального термічного аналізів досліджено структуру та термічну стійкість сплавів Co-W, електроосадженних за постійного та імпульсного струмів. Встановлено, що на аморфізацію сплавів впливають режими осадження та концентрація аморфізуючого компоненту в електроліті. Показано, що за збільшення вмісту вольфраму в сплаві, або за більш нерівноважних умов електроосадження початок кристалізації зміщується в область більш високих температур.

Розглянуто поверхневу дифузію ад-атомів нікелю, міді та заліза на власних підкладках у процесі електрокристалізації. За допомогою квантово-механічного підходу визначено енергії активації для двох напрямків перескоку за різних потенціалів підкладки. Енергію активації поверхневої дифузії визначено як різницю повної енергії кристала з ад-атомом у рівноважному адсорбційному стані, в якому енергія є мінімальною і в перехідній седловій точці. Показано, що за збільшення потенціалу поверхні відбувається збільшення енергії активації поверхневої дифузії.

Розглянуто швидкість зародкоутворення у межах розвиненої атомістичної теорії. Одержано вираз для розрахунку гетерогенної швидкості зародкоутворення в адсорбованих шарах у зовнішньому електричному полі, який враховує критерій стійкості зародка нової фази. На прикладі електрокристалізації нікелю розраховано значення швидкості зародкоутворення в межах розвиненої атомістичної теорії та класичної теорії нуклеації. Проведено порівняння з експериментальними значеннями. Показано, що у випадку великих перенапруг на катоді розвинена атомістична теорія надає значення швидкості зародкоутворення ближчі до експериментальних.

Проаналізовано поляризаційні залежності осадження нікелю за зміни концентрації частинок ультрадисперсного алмазу в розчині електроліту та частоти його перемішування. Встановлено, що додавання наноалмазних частинок у водний розчин електроліту викликає зсув катодного потенціалу в електронегативну область, збільшення опору переносу заряду та формування більш дрібнокристалічних, щільно упакованих структур покриттів, що визначило підвищення мікротвердості та зносостійкості металевих покриттів.

Наведено результати дослідження структури плівок залізо-нікелевого сплаву, отримані на імпульсному уніполярному струмі з розчину електроліту. Показано, що за умов нестаціонарної електрокристалізації на катоді протікають процеси, які призводять до формування сильно нерівноважних структур і зміни характеру росту покриття зі стовбчастого на пошарове.

Наведено результати дослідження фазового складу сплавів залізо-нікель, отриманих при нестаціонарному електролізі. Встановлено, що використання уніполярного імпульсного струму призводить до значного збільшення кристалізаційної перенапруги на фронті кристалізації в момент дії імпульсу, що впливає на компонентний склад покриттів. Фазовий склад сплавів, що утворюється на катоді, відрізняється від представленого на рівноважній діаграмі стану залізо-нікель.