Особливості технології КЕП для еко- та енерготехнологій
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2021.03.13Ключові слова:
композиційне електрохімічне покриття, катодне осадження, технологічний процес, модульний підхід, функціональні властивостіАнотація
На підставі аналізу особливостей формування КЕП показано, що їх одержання та застосування є одним із світових трендів функціональної гальванотехніки та дозволяє вирішити низку практичних задач, зокрема в галузі еко- та енерготехнологій. Осадження поліфункціональних КЕП кобальту з тугоплавкими металами здійснювали із цитратно-пірофосфатних електролітів у гальваностатичному та імпульсному режимах. Одержанні композиційні покриття володіють комплексом підвищених механічних та протикорозійних властивостей, каталітичною та фотокаталітичною активністю, що обумовлює перспективу застосування одержаних тонкоплівкових матеріалів у багатьох галузях промисловості. Показано, що процеси формування таких багатокомпонентних систем є вельми складними, окремим проблемним питанням, що потребує вирішення, є організація технологічного процесу КЕП адаптованого під виробничі потреби. Розроблена схема організації технологічного процесу на основі модульного підходу, що ґрунтується на результатах комплексних досліджень впливу кількісних характеристик робочих електролітів та режимів електролізу на склад та властивості синтезованих покриттів. Узагальнена схема технології КЕП відображає послідовність загальноприйнятих у гальванохімічних виробництвах процесів та операцій з можливістю застосування модульного принципу організації гальванічних ділянок і цехів. Варіативність технологічних схем передбачає гнучке керування складом і властивостями покриттів за рахунок зміни часових та енергетичних характеристик електроосадження при несуттєвому коригуванні кількісного та якісного складу електролітів. Розроблений модульний підхід в організації технологічного процесу може бути використаний як основа для інших електрохімічних технологій синтезу функціональних матеріалів.
Посилання
Tsyntsaru N., Cesiulis H., Donten M., Sort J., Pellicer E., Podlaha-Murphy E. J. Modern Trends in Tungsten Alloys Electrodeposition with Iron Group Metals. Surf. Eng. Appl. Electrochem., 2012, Vol. 48, no. 6, pp. 491–520, doi:10.3103/S1068375512060038.
Sakhnenko N. D., Ved M. V., Hapon Yu. K., Nenastina T. A. Functional coatings of ternary alloys of cobalt with refractory metals. Russ. J. Appl. Chem. 2015. Vol. 88, no. 12. pр. 1941 –1945. doi:10.1134/S1070427215012006X.
Yar-Mukhamedova G. Sh., Sakhnenko N. D., Ved M. V. Nanocomposite electrolytic coatings with defined functional properties. Almaty: Kazakh University, 2020. 180 p.
Karakurkchi A. V., Sakhnenko M. D., Ved M. V., Gorohivskiy A. S., Galak O. V., Menshov S. M., Matykin O. V. Cobalt and manganese oxide catalytic systems on valve metals in ecotechnologies. Prom. Mater. Proc. Appl. Electrochem.: monogr. Kyiv : KNUTD, 2017. pp. 214–223.
Karakurkchi H. V., Ved' M. V., Yermolenko I. Yu., Sakhnenko M. D. Elektrolitychni pokryttya splavamy zaliza dlya zmitsnennya i zakhystu poverkhni [Електролітичні покриття сплавами заліза для зміцнення і захисту поверхні]. Kharkiv: FOP Panov, 2017. 200 p.
Tsyntsaru N., Dikusar A., Cesiulis H., Celis J.-P., Bobanova Zh., Sidel’nikova S., Belevskii S., Yapontseva Yu., Bersirova O., Kublanovskii V. Tribological and corrosive characteristics of electrochemical coatings based on cobalt and iron superalloys. Powder Metall. Met. Ceram., 2009, Vol. 48, no. 7-8, pp. 419–428, doi:10.1007/s11106-009-9150-7.
Ved M. V., Sakhnenko N. D., Karakurkchi A. V., Yermolenko I. Yu. Electroplating and functional properties of Fe-Mo and Fe-Mo-W coatings. Iss. Chem. Chem. Technol., 2014, no. 5-6 (98), pp. 53–60.
Sakhnenko M., Ved' M., Karakurkchi H., Yermolenko I., Zyubanova S. Resursozaoshchadzhuval'na tekhnolohiya vidnovlennya znoshenykh detaley [Resource-saving technology for restoration of worn parts]. Intehrovani tekhnolohiyi ta resursozberezhennya. 2013, no 2, pp. 9–13.
Grison C., Escande V., Biton J. Ecocatalysis. A New Integrated Approach to Scientific Ecology. Elsevier, 2015. 100 p.
Yapontseva Y. S., Dikusar A. I., Kyblanovskii V.S. Study of the composition, corrosion, and catalytic properties of Co-W alloys electrodeposited from a citrate pyrophosphate electrolyte. Surf. Engin. Appl. Electrochem., 2014. no. 50. pp. 330–336, doi:10.3103/S1068375514040139.
Ved’ M. V., Sakhnenko N. D., Yermolenko I. Y., Nenastina T. A. Nanostructured Functional Coatings of Iron Family Metals with Refractory Elements. Nanochemistry, Biotechnology, Nanomaterials, and Their Applications. NANO 2017, 2018. vol. 214, pp. 3–34, doi:10.1007/978-3-319-92567-7_1.
Krichevskiy S. V. Ekologicheskie aspektyi noveyshey istorii tehniki (kontseptsiya i metodika analiza v paradigme «zelenogo» razvitiya) : monografiya [Ecological aspects of the recent history of technology (concept and methods of analysis in the paradigm of "green" development): monograph] Sankt-Peterburg : Svoe izdatelstvo, 2018. 170 p.
Silkin S., Gotelyak A., Tsyntsaru N., Dikusar A. Size effect of microhardness of nanocrystalline Co-Wcoatings produced from citrate and gluconate solutions. Surf. Engin. Appl. Electrochem., 2015. vol. 51, pp. 228‒234. doi:10.3103/S106837551503014X.
Silva M., Kola A., Duarte K., Sun S., Podlaha E.J. Plating of NiW, NiMo and NiMoW with and without Fe: Induced codeposition mechanism. National Association for Surface Finishing Annual Conference and Trade Show, SUR/FIN 2014., 2014, Vol. 1, pp. 575–596.
Yermolenko I. Yu., Ved` M. V., Sakhnenko N. D., Sachanova Y. I. Composition, Morphology, and Topography of Galvanic Coatings Fe-Co-W and Fe-Co-Mo. Nanosc. Res. Lett., 2017, Vol. 12, pp. 352, doi:10.1186/s11671-017-2128-3.
Yar-Mukhamedova G., Ved' M., Sakhnenko N., Koziar M. Ternary cobalt-molybdenum-zirconium coatings for alternative energies. Appl. Surf. Sci., 2017. vol. 421, Part A, pp. 68–76. doi:10.1016/j.apsusc.2017.01.196.
Tanase S. I., Tanase D. P., Dobromira M., Georgescu V. Morphology, magnetic, magnetoresistance and optical properties of Co-Ni-Mo alloys thin films. Appl. Surf. Sci. 2011. vol. 257. is. 24. pp. 10903–10909. doi:10.1016/j.apsusc.2011.07.139.
Sakita A.M.P., Passamani E.C., Kumar H., Cornejo D.R., Fugivara C.S., Noce R.D., Benedetti A.V. Influence of current density on crystalline structure and magnetic properties of electrodeposited Co-rich CoNiW alloys. Mat. Chem. Phy. 2013. vol. 141. pp. 576–581. doi:10.1016/j.matchemphys.2013.05.066.
Eliaz N., Gileadi E. Induced Codeposition of Alloys of Tungsten, Molybdenum and Rhenium with Transition Metals. Mod. Asp. Electrochem. 2008. vol. 42. pp. 191–301.
Sun S., Bairachna T., Podlaha E. J. Induced Codeposition Behavior of Electrodeposited NiMoW Alloys. J. Electrochem. Soc., 2013, Vol. 160, no. 10, pp. 434–440.
Nenastina T.A., Ved’ M.V., Sakhnenko N.D., Proskurina V.O. Effect of Electrolysis Conditions on the Composition and Microhardness of Ternary Cobalt Alloy Coatings. Surf. Engin. Appl. Electrochem. 2021. vol. 57, no 1. pp. 59–66. doi:10.3103/S1068375521010099.
Dearnly P. A. Introduction to Surface Engineering. Cambridge University Press, 2017. 325 p.
Chary V., Reddy K., Kishan G., Niemantsverdriet H., Mestl G. Structure and catalytic properties of molybdenum oxide catalysts supported on zirconia. J. Catal. 2004. vol. 226. no 2. pp. 283–291. doi:10.1016/j.jcat.2004.04.028.
Nenastina T., Ved’ M., Sakhnenko N., Zyubanova, S. Vply`v morfologiyi poverxni kompozy`cijny`x elektrolity`chny`x pokry`viv Co-W-ZrO2 na funkcional`ni vlasty`vosti splaviv [Influence of surface morphology of composite electrolytic coatings Co-W-ZrO2 on functional properties of alloys]. Visny`k Nacional`nogo texnichnogo universy`tetu "XPI". Seriya: novi rishennya v suchasny`x texnologiyax. 2020. no. 2(4), pp.110–118. doi:10.20998/2413-4295.2020.02.14.
Nguyen-Tri Ph., Nguyen T. A., Carriere P., Xuan C. N. Nanocomposite Coatings: Preparation, Characterization, Properties, and Applications. Int. J. Corr. Vol. 2018. Article ID 4749501. 19 р. doi:10.1155/2018/4749501.
Yermolenko I. Y., Ved M. V., Karakurkchi A. V., Sakhnenko N. D., Kolupaieva Z. I. Electrochemical behavior of Fe3+–WO42−–Cit3− and Fe3+–MoO4 2−–WO4 2−–Cit3− systems. Iss. Chem. Chem. Technol. 2017. no. 2 (98). pp. 43–14.
Karakurkchi A. V., Sakhnenko N. D., Ved’ M. V., Luhovskyi I. S., Drobakha H. A., Mayba M. V. Features of plasma electrolytic formation of manganese- and cobalt-containing composites on aluminum alloys. Adv. Mater. Sci. Engin., 2019. vol. 2019, Article ID 6381291, 13 p. doi:10.1155/2019/6381291.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
