Вивчено кінетичні закономірності анодних процесів на нержавіючій сталі шляхом аналізу динамічних і статичних поляризаційних вимірювань. Установлено, що у розчині хлористоводородної кислоти порушується пасивний стан сталі, зумовлений наявністю на його поверхні щільної оксидної плівки. Поляризація сталі постійним струмом характеризується переходом в активний стан і дозволяє одержати активну поверхню. Гальваностатичний режим із підтримкою постійного малого анодного струму (до <$E 5~cdot~10 sup -3~roman {А "/" см sup 2>) сприяє селективному розчиненню сталі з витравлюванням хрому, як найбільш електронегативного компонента, у цьому випадку спостережено формування активної мікрошорсткої поверхні.

Предложена математическая модель, описывающая механизм анодного растворения металлов в многокомпонентных электролитах. Связь между химической реакцией комплексообразования растворяющихся ионов металла с анионом раствора и транспортными процессами может обусловливать появление двух стабильных состояний в электрохимической системе. Показано, что в случае, когда скорость процесса контролируется массопереносом, в электрохимической системе с числом компонентов <$E symbol У~3> потенциал внешней плоскости Гельмгольца может принимать два значения при одном и том же значении потенциала электрода. Исследованы условия появления предельного тока в зависимости от величины заряда образующегося комплекса в растворе, содержащем четыре сорта ионов.

Исследованы системы сталь 20 с никелевым и цинковым покрытиями в 3 %-м NaCl, дистиллированной воде и растворе <$E 45~cdot~10 sup -3~%~roman {H sub 2 SO} sub 4> + 0,14 % <$E roman {H sub 2 O sub 2~+~5~cdot~10 sup -6~%~K sub 2 Cr sub 2 O sub 7}> с использованием капиллярных зондов, заполненных этими средами. После их применения нет погрешностей в измерениях в объеме электролита. Низкая электропроводность электролита и растворение металла в активном состоянии являются необходимым условием адекватного измерения локальных электродных потенциалов. Обнаружено, что в капле электролита точность локальных микроэлектрохимических измерений выше, чем в его пленке.

Досліджено анодну поведінку магнієвого сплаву з домішкою свинцю (МС), який завдяки унікальним електрохімічним властивостям дозволить суттєво удосконалити анодні характеристики існуючих електронних матеріалів. Визначено електрохімічні параметри електродів на основі запропонованого магнієвого сплаву, модифікованого свинцем, і встановлено можливість його використання як анодного матеріалу в хімічних джерелах струму та пристроях протикорозійного захисту. На підставі дослідження анодної поведінки магнієвих сплавів у розчинах хлориду та сульфату натрію та комплексного вивчення диференц-ефекту встановлено, що новий магнієвий сплав з свинцем більш рівномірно розчиняється, має меншу швидкість розчинення у порівнянні з існуючими магнієвими сплавами. Досліджено особливості анодної поведінки сплавів магнію в хлоридно-сульфатно-нітратних розчинах, вплив інгібіторів на анодне розчинення сплаву МС у хлоридному розчині та анодну поведінку сплавів магнію у хлоридамонійних розчинах. Запропоновано хімічне джерело струму мангано-магнієвої системи наливного типу для роботи за стаціонарних умов аналогічної існуючим мангано-цинковим елементам, електричні характеристики якого у 1,2 - 1,3 рази вищі за розрядною напругою і коефіцієнтом використання у порівнянні з елементами МЦ-системи. На підставі результатів випробувань властивостей магнієвих сплавів доведено безумовну перевагу сплаву МС у хлоридних, сульфатних розчинах і воді промислового та побутового призначення у порівнянні з магнієвими сплавами, які використовують.

Розвинуто перспективний науковий напрямок у галузі електрохімія міжфазної взаємодії багатокомпонентних металевих систем із водними розчинами електролітів. Визначено кінетику процесів анодного розчинення і пасивації скандію, хрому та молібдену в розчинах електролітів, а також розроблено їх механізми. Нестаціонарними електрохімічними методами встановлено селективне розчинення твердих розчинів системи хром - залізо за умов їх взаємодії з кислими розчинами в активному стані у початковий період та наведено його механізм. Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено на модельних сплавах системи хром - залізо принципову можливість підвищення пасивування сплавів d-перехідних металів шляхом їх легування електрохімічно негативними металами. На основі теорії селективного розчинення запропоновано механізми підвищення пасивування сплавів негативними металами. Доведено, що позитивний вплив анодних додатків на корозійно-електрохімічні властивості сплавів на основі, яка має пасивуватися, підтверджено на модельних та виплавлених за промислових умов сплавах системи хром - залізо - алюміній, що містять 15 - 60 мас. % Cr, 2 - 5 % Al і високоміцнісні сплави алюмінію.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г576.75

Рубрики:

Анодне розчинення металів та сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою методу інверсійної вольтамперометрії вивчено процес електророзчинення свинцю, попередньо осадженого на поверхні ртутного плівкового електроду, залежно від складу та концентрації фону, концентрації йонів свинцю (II) та швидкості розгортки потенціалу. Встановлено прямо пропорційну залежність максимального струму від концентрації свинцю в розчині (<$E 1~cdot~10 sup -8 ~-~5~cdot~10 sup -7~ roman M>). Показано, що електророзчинення свинцю в етилендіамінових розчинах за досліджених умов проходить зворотньо з участю двох електронів. Електродний процес супроводжується комплексоутворенням свинцю (II) складу <$E roman PbL sub 2 sup 2+>.

The results of analysis of the data on anodic metal dissolution are presented. The obtained experimental data allow us to evaluate the role of unions in this process. A scheme of the summary anodic process is proposed.

Розглянуто деякі аспекти процесу видалення забруднень з поверхні з урахуванням можливості руйнування масляної фази під час цього процесу.

Рассмотрены некоторые аспекты процесса удаления загрязнений с поверхности с учетом возможности разрушения масляной фазы во время этого процесса.

Some aspects of the process of contamination removal from a surface have been considered. The possibility of oil phase destruction during the process has been taken into account.

У електрохімічній системі типу N - NDR досліджено нестійкість Хопфа. Розраховано біфуркаційні значення потенціалу електрода, густини фарадеєвського струму, ступені покриття електродної поверхні адсорбатом залежно від геометрії електрода та товщини дифузійного шару.

Досліджено кінетику та механізм електрохімічної поведінки срібла у розчині диціаноаргентату калію та у боратно-фосфатно-карбонатному електроліті на його основі у разі додавання етилендіаміну. Проаналізовано стаціонарні поляризаційні криві. Одержано основні кінетичні параметри та описано вірогідний механізм і кінетику процесу розчинення та пасивації срібла. Показано, що за присутності етилендіаміну процес розчинення срібла є багатостадійним і срібло переходить у розчин у вигляді комплексу <$E [ roman Ag(En) sub 2 ] sup +>. Зроблено висновок про позитивний вплив додавання етилендіаміну до електролітів сріблення на основі ціаноаргентатних комплексів із метою стабілізації анодного процесу розчинення та запобігання процесу оксидної пасивації, тобто як активатора розчинності срібних анодів.

Досліджено вплив способів фінішної хімічної обробки Si-поверхні на процес формування анодуванням поруватого кремнію та його властивості. Показано, що обробка в розчині <$Eroman {NH sub 4 OH ":" H sub 2 O sub 2 ":" H sub 2 O}> призводить до формування шару мікро- чи мезопоруватого кремнію, а в розчині <$Eroman {HNO sub 3 ":" H sub 2 O sub 2 ":" H sub 2 O}> чи <$Eroman {HCl ":" H sub 2 O sub 2 ":" H sub 2 O}> - макропоруватого кремнію. Виявлено можливість формування поруватого кремнію у паровій фазі <$Eroman {HF ":" C sub 2 H sub 5 OH ":" H sub 2 O}>, запропоновано спосіб формування поверхнево пасивованого поруватого кремнію шляхом зміни полярності Si-електроду в момент завершення анодування. Створено поруватий CdTe методом анодного розчинення кристалів CdTe в <$Eroman {HNO sub 3 ":" HF ":" H sub 2 O}> чи <$Eroman {HNO sub 3 ":" HCl}>. Досліджено деякі аспекти впливу фінішної хімічної обробки CdTe в <$Eroman {Br sub 2 ":" CH sub 3 OH}>, легуючих домішок Cl, As, Zn, дефектної підсистеми кристалу на цей процес та електронні й оптичні властивості сформованих поруватих шарів. Встановлено, що під час анодування кристалів CdTe процес пороутворення визначається конкуруючим впливом хімічного й електрохімічного розчинення напівпровідника та пояснюється моделями, характерними для поруватих напівпровідників групи <$Eroman A sup 3 B sup 5> та кремнію. З'ясовано, що поруватий <$Eroman CdTe ":" Cl>, сформований анодуванням, має фотолюмінесцентні властивості у видимій області спектра.

Запропоновано математичну модель анодного розчинення металу в потенціостатичному режимі за наявності процесу пасивації, яка успішно пояснює такі експериментальні факти як гістерезис, вертикальний злам і - E-кривої в області активно-пасивного переходу та осциляційну поведінку на основі адекватної кінетики процесу активації - пасивації металу. Знайдено умови виникнення множинності стаціонарних станів та осциляторних розв'язків і побудовано відповідні біфуркаційні діаграми в площині параметрів системи.

Досліджено електрохімічну поведінку золота в низькотемпературній іон-органічній евтектичній розплавленій суміші карбамід - NH4Cl. У даному розплаві золото анодно розчинюється без пасиваційних обмежень, у цьому випадку відбувається утворення хлоридних комплексів Au(III), які є електроактивними та відновлюються на катоді у дві стадії до металу. З карбамід-хлоридного розплаву осаджено гальванічне покриття золотом, дрібнокристалічне, добре зчеплене з основою, товщиною 3 - 4 мкм, із розміром окремих часток 50 - 100 нм.

Досліджено механізм електродних процесів у розплавленому індивідуальному карбаміді на інертних електродах. Установлено механізм процесів у змішаному розплаві карбамід - <$Eroman {NH sub 4 Cl}>, досліджено склад та властивості сполуки, що утворюється під час анодного окиснення розплаву. Визначено електрохімічну поведінку таких тугоплавких металів, як платина, титан і тантал у низькотемпературних іон-органічних розплавах на основі карбаміду. Виявлено, що Pt інертна та не пасивується в карбамідвмісних розплавах, але у разі введення в розплав карбамід - <$Eroman {NH sub 4 Cl}> її комплексних солей анодно розчинюється з утворенням в розплаві аміачних комплексів Pt, що відновлюються на катоді до металу. Виявлено різний характер електрохімічної поведінки металів, що пасивуються (Ti та Ta). Визначено вплив ступеня пасивації металів та властивостей пасивної плівки на механізм анодних процесів, склад комплексів, що утворюються, та можливості катодного осадження металевого осаду. Встановлено, що за умови слабкої пасивації металу (титану) після його електрохімічного розчинення в розплаві карбамід <$Eroman {NH sub 4 Cl}> утворюються карбамідні комплекси іонів проміжного та вищого ступенів окиснення, що відновлюються ступінчасто до металу, але осад переважно складається з погано розчинних сполук нижчих ступенів окиснення титану. Виявлено, що у випадку сильної пасивації металу (танталу) в розплаві утворюються галогенідні комплекси іонів вищого ступеня окиснення Ta(V), відновлення яких не відбувається в межах потенціалів катодної поляризації.

A new alternate explanation of the nature of anomalous chemical metal dissolution is given. This anomalous phenomenon is exhibited as the independence of the rate of metal ionization on a potential. It is shown that the observable effects are stipulated by a modification of the structure of the metal-electrode interface during the cathodic hydrogen evolution. To interpret the experimental results, we use the refined ideas of the dependence of a position of the anode polarizing curve on the pH of solutions. The established dependence between the pH of the metal-electrode interface and the electrode potential is used as well.

Досліджено електрохімічну поведінку молібдену в низькотемпературних розплавах на основі карбаміду та ацетаміду, встановлено склад і структуру комплексів молібдену, що утворюються у процесі електрохімічного розчинення металу в даних розплавах. Показано, що відновлення комплексних сполук, що утворилися під час анодного розчинення молібдену в змішаних розплавах карбамід - NH4Cl та ацетамід - NH4Cl, відбувається за різними механізмами. Розроблено спосіб електрохімічного полірування поверхні молібдену.

За допомогою методу інверсійної вольтамперометрії вивчено процес електророзчинення срібла, попередньо осадженого на електроді з скловуглецю, залежно від складу та концентрації фону, потенціалу та тривалості електролізу, концентрації іонів Ag (I) та швидкості розгортки потенціалу. Встановлено пропорційну залежність максимального струму від концентрації срібла в розчині (<$E 1~cdot~10 sup -8~-~1~cdot~10 sup -6> М). Показано, що електророзчинення срібла на фоні 1 М KCl + 0,1 М KI протікає оборотно з участю одного електрона.

За допомогою методів поляризаційних кривих та обертового дискового електрода досліджено кінетику анодного розчинення сплавів Ag - Au, в яких масова частка Au становить від 10 до 40 % за температур 303 - 333 К. Розраховано відповідні струми обміну та встановлено їх залежність від масової частки Au в сплаві, швидкості обертання дискового електрода та температури. За температурною залежністю струмів обміну розраховано енергії активації, які дорівнюють 11,49 - 28,72 кДж/моль, що свідчить про залежність контролюючої стадії процесу селективного розчинення сплаву від його складу.

Досліджено кінетику та механізм анодної поведінки срібла у розчині диціаноаргентату калію за умов формування оксиду срібла (I). Проаналізовано стаціонарні та нестаціонарні поляризаційні криві, одержано основні кінетичні параметри та описано вірогідний механізм та кінетику процесу розчинення та пасивації срібла.