МОДЕЛЮВАННЯ ВМІСТУ КОМПОНЕНТІВ КОМПОЗИЦІЙНИХ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНИХ ПОКРИТТІВ ВІД ГУСТИНИ СТРУМУ ПОЛЯРИЗАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.03.12Ключові слова:
кобальт, електрохімічний синтез, тугоплавкі метали, композиційні електролітичні покриття, математична модель, густина струмуАнотація
Електроосадження композиційних покриттів тугоплавкими металами та цирконієм з кобальтом дозволяє отримувати покриття з унікальним поєднанням фізико-хімічних властивостей, недосяжних при використанні інших методів нанесення.. Однією з причин обмеженого використання електролітичного способу нанесення покриттів такими композитами є складність керування процесом. Властивості сплавів підгрупи заліза з тугоплавкими металами та ыхкомпозитами залежить не тільки від хімічного складу, тобто вмісту тугоплавкого компонента, але і від умов осадження. Варіювання густини струму поляризації дозволяє осаджувати покриття різного складу, а відповідно, і різних функціональних властивостей. Основу роботи становили експериментальні дослідження фізико-хімічних закономірностей електролітичного осадження композиційних покриттів на основі кобальта в гальваностатичному режимі. Метою роботи було розроблення математичної моделі залежності формування кобальтвмісних композиційних покриттів від густини струму поляризації. Проблема опису електрохімічного осадження металів, сплавів і композиційних покриттів є актуальною, оскільки математичне моделювання являє собою невід’ємну складову розробки нових та вдосконалення існуючих систем. Для керування складом композиційних електролітичних покриттів на основі кобальту запропонована математична модель, що дозволяє отримувати покритті напередзаданого складу при варіюванні густини робочого струму. Встановлено, що керування складом покриттів, зокрема вмістом Со, Мо, W, можна шляхом варіювання густини струму електролізу, використовуючи розроблені досить прості математичні моделі. Включення Zr до складу композиційних покриттів описується більш складною моделлю, в якій значення параметрів залежать як від концентрації компонентів електроліту, так і умов електролізу.
Посилання
Buccheri B., Ganci F., Patella B., Aiello G., Mandin P., Inguanta R. Ni–Fe alloy nanostructured electrodes for water splitting in alkaline electrolyser. Electrochim. Acta, 2021, Vol. 388, Art. No. 138588, doi: 10.1016/j.electacta.2021.138588.
Huang J. M., Li Y., Zhang G. F., Hou X. D., Deng D. W. Electroplating of Ni-ZrO2 nanocomposite coatings on 40CrNiMo7 alloy. Surface Engineering, 2013, 29, pp. 194–199, doi: 10.1179/1743294412Y.0000000108.
Danilov F. I., Sknar I. V., Sknar Yu. E., Pavlenko L. M. Electrodeposition of Ni–Fe alloy from solutions based on deep eutectic solvent ethaline. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2021, No. 6, pp. 11-16, doi: 10.32434/0321-4095-2021-139-6-11-16.
Danilov F. I., Sknar Yu. E., Amirulloeva N. V., Sknar I. V. Kinetics of electrodeposition of Ni–ZrO2 nanocomposite coatings from methanesulfonate electrolytes. Journal of Electrochemistry, 2016, 52, pp. 494–499, doi: 10.1134/S1023193516050037.
Yar-Mukhamedova G., Sakhnenko N., Nenastina T. Electrodeposition and properties of binary and ternary cobalt alloys with molybdenum and tungsten. Applied Surface Science, 2018, no. 445, pp. 298-307, doi: 10.1016/j.apsusc.2018.03.171.
Jiang L., Lu J., Pan S. et al. Effect of rare earth salt and perpendicular magnetic field on corrosion resistance and microstructure of CoMoP film in chloride solution International Journal of Electrochemical Science, 2012, 7, pp. 2188-2200.
Bersirova O., Kublanovsky V. Nickel–rhenium electrolytic alloys: synthesis, structure, and corrosion properties. Materials Science, 2019, 54, 4, pp. 506–511, doi: 10.1007/s11003-019-00211-4.
Esther P., Kennady J., Saravanan P., Venkataehalam T. Structural and Magnetic Properties of Electrodeposited Ni-Fe-W Thin Films. Journal of Non-Oxide Glasses, 2009, 3, pp. 301-309.
Nenastina Т. О., Ved M. V., Sakhnenko M. D., Proskurina V. О., Zyubanova S. І. Corrosion Resistance of Composite Coatings Based on the Alloys of Cobalt With Refractory Metals. Materials Science, 2021, 57, 1, pp. 634-641, doi: 10.1007/s11003-021-00475-9.
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. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2021, 57, pp. 59-66, doi: 10.3103/S1068375521010099.
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. J. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2014, 50, pp. 330-337, doi: 10.3103/S1068375514040139.
Mikhailov I. F., Baturin A. A., Mikhailov A. I., Fomina L. P. Perspectives of development of X-ray analysis for material composition. Functional materials, 2016, 1, pp. 514, doi: 10.15407/fm23.01.005.
Ved M. V., Bogoyavlenskaya E. V. Printsipyi povyisheniya korrozionnoy stoykosti splavov alyuminiya: rezhimyi oksidirovaniya. Ukrainskiy himicheskiy zhurnal, 2010, 76, 5, pp. 42-48.
Wang R., Lu Ya., Ma Ye., Sun Z., Gopalan S. Experimental validation of solid oxide fuel cell polarization modeling: An LSM-YSZ/YSZ/Ni-YSZ case study. Electrochimica Acta, 2020, 361, pp. 137052, doi: 10.1016/j.electacta.2020.137052.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Тетяна Ненастіна, Микола Сахненко , Валерія Проскурина , Наталя Горохівська
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.
