На прикладі електроосадження покриття чорного хрому показано переваги застосування методу біполярного електрода: можливість інтенсифікації процесу у 8 - 10 разів при забезпеченні його екологічної чистоти. Встановлено, що розподіл потенціалу вздовж електрода-провідника є більш рівномірним у випадку реалізації методу біполярного електрода в порівнянні зі звичайним струмопідводом.

Сформульовано задачі акустичних неруйнівних методів, що використовуються для контролю якості шаруватих матеріалів. Розглянуто особливості поширення пружних хвиль у цих матеріалах. Запропоновано акустичні моделі шаруватих матеріалів і проаналізовано механізми зміни параметрів пружних хвиль, що пов'язані з якістю зчеплення окремих шарів. Наведено результати контролю якості нанесення хромових покриттів на підкладку з чавуну та спікання елементів структури спрямовано-пористих матеріалів на основі алюмінієвої фольги.

Досліджено структуру та властивості хромових поверхонь, отриманих із електроліту (CrO₃ + H₂SO₄), а також із електроліту з домішками мурашиної кислоти (HCOOH). Показано, що за відсутності HCOOH поверхня зразка являє собою сукупність сферичних частинок хрому з низьким коефіцієнтом відбиття світла. Під час домішування в електроліт від 3 до 10 мл/л HCOOH на поверхні кристалізуються карбіди хрому Cr₇C₃, а після домішування 15 - 20 мл/л HCOOH - покриття стає аморфним із високим коефіцієнтом відбиття. Показано, що у формуванні аморфного стану беруть участь як вуглець, так і кисень. Відпал у вакуумі показав, що аморфне покриття стійке до температур 350 - 400 °С, за яких кристалізується хром. Подальше нагрівання призводить до кристалізації карбідів Cr₂₃C₆, Cr₇C₃, а також складних окислів Cr_xO_y.

На косих зрізах (шліфах) хромових та ніобій-хромових карбідних покриттів сталі У10А досліджено ультрам'які CrL<$Ealpha>-, CK<$Ealpha>-, FeL<$Ealpha>- і <$Eroman NbM sub 4,5>-X-спектри емісії з різних глибин покриттів і стальної матриці. Встановлено залежність характеру міжатомної взаємодії від глибини покриття. Показано, що покриття на основі карбіду хрому зчіплюється з матрицею завдяки утворенню Fe-Cr-C-зв'язків внаслідок заміщення хрому залізом у покритті та заліза хромом у стальній матриці. Покриття NbC зчіплюється С-С-зв'язками з прошарком Fe-Cr-C - даного твердого розчину.

Under skew section of Cr and Nb-Cr carbide coating of stain U10A, it was investigated ultrasoft CrL?-, CK?-, FeL?- і NbM4,5-X ray emission spectra from different coating deep and stain matrix. It is revealed dependency of inter atomic interaction uponcoating depth. It is showed that Cr-C coating couples with matrix due to forming Fe-Cr-C bonds thanks to Cr substitution by Fe in coating and Fe substitution by Cr in stain matrix. NbC coating couples by C-C bonds with Fe-Cr-C layer of solid solution coupled with matrix

Наведено результати дослідження характеру зміни мікроспотворень, значень періоду кристалічної гратниці, відносного електроопору та мікротвердості покриттів з малолегованого хрому, одержаних за допомогою методу електродугового розпилення на молібденові підкладинки за температур 373 - 1 173 K, у вихідному стані та після відпалювання в інтервалі температур 1 273 - 1 873 K. Установлено відповідність між наведеними даними та дислокаційною структурою досліджених покриттів.

Виявлено збільшення кавітаційно-корозійного зношування комплексних карбідних покриттів за умов циклічної кавітаційно-корозійної дії у порівнянні з безперервною кавітацією в 1,5 - 2 рази, що визначається адсорбційним та електрохімічним впливом середовища, більш активним проявом щілинного ефекту. Циклічне кавітаційно-корозійне зношування карбідних покриттів на основі Cr, Cr - Zr, Cr - Nb, Cr - Si, Nb підвищується в середовищі 3 %-го водного розчину NaCl у порівнянні з водою на 10 - 20 %. За умов циклічного кавітаційно-корозійного впливу посилюється корозійне руйнування комплексних карбідних покриттів на основі Cr - Nb, Cr - Zr, Cr - Si, Cr, Nb у 2 - 4 рази у порівнянні з безупинним корозійним впливом, що пов'язано з руйнуванням захисних оксидних плівок на кородувальній поверхні, вилученням продуктів корозії та зростанням мікротріщин у дифузійному покритті в результаті мікроударного впливу кавітації.

Наведено дані комп'ютерного та лабораторного моделювання процесу осадження плівок Cr за умов одночасного бомбардування іонами N з енергіями 15 та 30 кеВ. Виявлено, що за умов сталої швидкості конденсації та заданих енергіях бомбардувальних частинок у зростаючій плівці можна реалізувати незмінність відношення кількості осаджуваних атомів до кількості імплантованих іонів (ат/іон). Методологічно обгрунтовано використання резистивного методу для контролю швидкості осадження Cr. Виявлено, що за умов опромінення кількість зародків зерен збільшується та зменшується їх середній розмір.

Зіставлено характеристики електрохімічних хром-алмазних покриттів, одержаних з використанням наноалмазів детонаційного та статичного синтезу (0,1/0). Досліджено хромування у стандартному та розведеному електролітах, яке дозволяє одержати твердий хром за температури 45 - 48 <$E symbol Р>С та густини струму від 50 до 130 <$E roman {А "/" дм} sup 2>, а також зносостійкий хром за умов 52 - 56 <$E symbol Р>С та густини струму 50 <$E roman {А "/" дм} sup 2>. Установлено, що мікротвердість збільшується на 30 - 35 % лише за умов високої густини струму, до того ж значною мірою - під час використання наноалмазів детонаційного синтезу. Зносостійкість покриття, навпаки, вище в разі використання алмазів статичного синтезу, хоча в цьому випадку вище знос контртіла. Зазначено, що алмази статичного синтезу не збільшують розсіювальну здатність електроліту, від якої залежить рівномірність покриття. Встановлено, що за комплексом властивостей покриттів, використання наноалмазів детонаційного синтезу переважає у порівнянні з класичними алмазами того ж розміру.

Вивчено покриття з карбідів хрому й ніобію, нанесені на поверхню вуглецевих сталей 20, 45, 60, У8 і У10. За допомогою методів рентгеноструктурного пошарового та мікрозондового аналізів поперечних шліфів визначено структуру, хімічний і фазовий склад дифузійних покриттів при одночасному насиченні ніобієм і хромом. Встановлено, що сформовані покриття мають шаруватий характер з різним фазовим та хімічним складом шарів, що чітко виділяються. Визначено періоди гратки фаз на різній глибині покриття. Виміряно мікротвердість шарів, яка склала 16,5 - 21,0 ГПа. Відзначено підвищення кавітаційно-корозійної стійкості комплексних ніобій-хромових покриттів у порівнянні з однофазними покриттями на основі карбіду ніобію.

Установлено, что содержание оксида хрома (VI) и серной кислоты в электролитах хромирования можно точно определить при помощи отечественных реагентов и методик, которые по точности и эффективности не уступают импортным аналогам, а стоимость анализов резко снижается. Произведенная оптимизация методик анализа электролитов хромирования позволяет готовить растворы для указанных определений, а также непосредственно проводить их на производстве персоналом невысокой квалификации. Результаты этой научно-исследовательской работы можно использовать предприятиям, где есть цеха или участки хромирования деталей и где имеет место использование импортных наборов реагентов для соответствующих определений.

За допомогою методів просвічувальної електронної мікроскопії досліджено структуру хромових покриттів, одержаних за технологіями магнетронного та електродугового вакуумного розпилення. Вивчено еволюцію дислокаційної структури покриттів у процесі відпалювання в інтервалі температур 1073 - 1873 K; установлено кореляцію між структурними перетвореннями та мікротвердістю покриттів.

Вивчено процес електроосадження хрому з форміатних й оксалатних розчинів на основі солей Cr (III). Для встановлення кінетичних закономірностей і механізму розряду комплексних іонів хрому (III), а також для визначення характеру впливу водорозчинних синтетичних полімерів на фізико-хімічні процеси, що відбуваються під час хромування, та для вивчення властивостей хромових осадів здійснено комплекс досліджень, що грунтуються на застосуванні стаціонарної та інверсійної вольтамперометрії, гравіметрії, волюмометрії, оптичних, колориметричних, рентгенографічних та інших методів. Розроблено кінетичну модель ступінчастого розряду іонів Cr (III). Установлено флокувальну дію водорозчинних полімерів на золь <$Eroman {Cr(OH) sub 3 }>, який утворюється у приелектродному шарі. Показано можливість одержання якісних товстошарових осадів з форміатного електроліту за присутності полімерної домішки. Показано, що ці покриття мають цінні властивості.

Проаналізовано вплив хімічного й фазового складу та процесу деформування на структуру, механічні характеристики та тип руйнування малолегованих сплавів хрому у широкому інтервалі температур з метою оптимізації параметрів термопластичної обробки. Розроблено дослідно-промислову технологію одержання вихідного матеріалу зі сплавів хрому, що відповідають умовам газотермічного та вакуумного розпилювання. З метою посилення стійкості до згинів і перегинів вперше визначено межу структурного розміру рекристалізованого хрому, нижче якої посилюється схильність до надпластичності та суттєво зменшується чутливість до поверхневих дефектів. Встановлено фактори, які контролюють властивості покриття та їх поведінку за умов тертя, теплового впливу та агресивного середовища й обгрунтовано можливість керування даними чинниками для забезпечення одночасного підвищення захисних властивостей матеріалу, що покривається - стійкості до корозійного впливу, а також температури та умов експлуатації. Сформульовано вимоги щодо фазового складу вихідного матеріалу та оптимізовано існуючі технології його нанесення, які забезпечують одержання необхідного структурного та фізико-хімічного стану покриття. Встановлено, що зносостійкість за умов тертя зі змащенням і підвищених температур визначається такими факторами, як стабільність характеристик твердості за максимальної температури в областях контакту, пластичністю структури та здатністю протистояти зниженню когезійної міцності в локальних зонах, де відбувається тріщиноутворення.

Проведено дослідження взаємодії молекулярного кисню з поверхнею кремнію, вкритою субмоношаровим покриттям Cr, в діапазоні експозицій O2 від 1 до 500 Л за кімнатної температури до та після відпалу при 450 <$E symbol Р>С. Одержано залежності коефіцієнта прилипання молекулярного кисню від експозиції для субмоношарового покриття на кремнії та системи Cr/Si(001), відпаленої при 450 <$E symbol Р>С.

Наведено результати досліджень хромоалітованої сталі 12Х18Н10Т. Показано можливість одержання на поверхні сталі 12Х18Н10Т комплексних хромоалітованих покриттів за участю нітриду титану. Нанесення покриттів відбулося поєднанням двох процесів: фізичного осадження з парової фази нітриду титану та дифузійного хромоалітування, яке проводили за допомогою порошкового методу у контейнерах з плавким затвором за умов зниженого тиску за температури 1050 <$E symbol Р>C протягом 3 год. Досліджено структуру, фазовий та хімічний склади одержаних покриттів. Встановлено вплив бар'єрного шару нітриду титану на склад та структуру покриттів. Хромоалітовані покриття на поверхні сталі 12Х18Н10Т сприяють підвищенню її корозійної стійкості в таких середовищах, як: оцтова кислота в - 4,3, вода - в 5,3 і сода - в 3,2 разу. Одержані покриття є перспективними з точки зору експлуатації за умов тертя та зношування, дії високих температур та агресивних середовищ.

Подано результати досліджень кавітаційної стійкості вакуумно-дугових, гальванічних та одержаних за методом АІР покриттів за умов дії на їх поверхню кавітації, яка створюється випромінювачем ультразвукових коливань (частота ~ 20 кГц, амплітуда ~ 30 мкм). Одержано кінетичні криві руйнування покриттів, за якими визначено їх стійкість. Встановлено, що стійкість покриттів майже по лінійному закону зростає за збільшення їх мікротвердості до ~ 10 ГПа, а за подальшого збільшення різко зменшується і за мікротвердості ~ 15 ГПа досягає величини 0,5 від стійкості еталона.

Исследовано влияние знакопеременной высокоцикловой (10<^>7 циклов) нагрузки и температуры на структуру поверхностных слоев хромовых электроискровых покрытий на стали 30ХГСА. Установлено упрочнение этих слоев вследствие перераспределения основных легирующих элементов, изменения фазового содержания многослойной структуры переходной области, легированной хромом, и распада твердых растворов по ячеистому механизму, которое приводит к увеличению на порядок дисперсности структуры.

Одержано комплексні дані стосовно впливу вмісту платини у поверхневому шарі та температури обробки на електрохімічну поведінку та напівпровідникові властивості електродів на підкладках титан та Ebonex® (субстехіометричні оксиди титану) з активним шаром Ti_xO_y/Pt. Показано, що зі збільшенням температури обробки величини потенціалів пласких зон збільшуються, в той час як число носіїв зростає для титанової підкладки та зменшується для Ebonex®. Встановлено, що у разі осадження тонких шарів платини на титанову основу утворюється композиційне покриття, до складу якого входять оксиди титану, металічний титан, платина й інтерметалід Ti_xPt_y. Збільшення температури обробки Ti/Pt-електродів призводить до змін морфології за рахунок розподілу платини по поверхні та в об'ємі в результаті процесів дифузії та спікання. Показано, що морфологія поверхні та фазовий склад електродів Ebonex®Pt залежать від кількості електроосадженої платини, температури та часу обробки. Встановлено, що у разі термообробки таких матеріалів утворюється фаза ТіO₂ голландит (> 503 К) і дві, раніше невідомі, фази систем Ті-O (583 К) та Рt-Ті-О (683 К). Встановлено, що збільшення температури та тривалості обробки призводить до зростання розміру кристалітів платинового шару та зменшення внутрішніх напруг у покритті. Запропоновано використовувати пік відновлення оксигенвмісних сполук платини на інверсійних вольтамперограмах як кореляційний параметр для прогнозування електрокаталітичної активності термооброблених платинованих анодів на підкладках титан та Ebonex® за відношенням до реакції виділення кисню. Одержано систематичні дані стосовно впливу густини струму, температури обробки та кількості платини на поверхні анодів на підкладках Ті та Ebonex® на виходи за струмом (ВС) сполук Cr(VI) в форміатно-карбамідних електролітах хромування. Показано, що ВС Cr(VI) зростає зі збільшенням кількості електроосадженої платини на поверхні та температури обробки анодів Ebonex®/Pt. Показано, що ВС Cr(VI) в таких розчинах не перевищує 12 %.

Вимірюванням маси хромових покриттів та рентгеноелектронним методом показано, що в 2,5-молярному розчині <$Eroman CrO sub 3> механізм катодного відновлення аніонів Сr (VІ) до металічного Сr змінюється під час підвищення температур в інтервалі 35 - 40 С. За концентрації домішок <$Eroman {H sub 2 SO sub 4 }> від 0,01 до 0,015 моль /л відбувається перехід від оксидної фази покриття до металічної. Швидкість електроосадження хрому максимальна за концентрації <$Eroman {H sub 2 SO sub 4 }> 0,02 - 0,025 моль/л.

За умов надвисокого вакууму за тиску залишкових газів, не вищому за 10^-7 Па, досліджено структуру плівок хрому, сформованих на поверхні скла, та поверхні ультратонких підшарів германію, попередньо нанесених на поверхню скла. Показано, що зміною товщини підшарів германію в межах 0 - 4 нм можна керувати лінійними розмірами кристалітів у плівці металу і тим самим змінювати ступінь заповнення поверхні підложжя атомами Хрому в шарах металу масовою товщиною 1 - 2 нм.