Электрохимическое растворение молибдена, вольфрама и сплавов на их основе в водных и водно-органических растворах электролитов
Диссертация
Исследовано анодное растворение молибдена в водно-органических (содержащих изопропанол, этиленгликоль, глицерин, ацетонитрил) растворах солей (NaCl, Na2S04, NaN03, NH4N03). Установлено, что характер поляризационных кривых существенно зависит от вязкости смешанного растворителя. В водно-глицериновых средах лимитирующей является диффузионная стадия. Установлен аномальный эффект снижения скорости… Читать ещё >
Содержание
- Условные обозначения
- Глава 1. Литературный обзор
- 1. 1. Общая характеристика процессов анодного растворения металлов
- 1. 2. Анодное растворение молибдена при малых плотностях тока
- 1. 3. Высокоскоростное анодное растворение молибдена
- 1. 4. Химическое и электрохимическое растворение биметаллических систем
- 1. 5. Электрохимическое поведение вольфрамовокобальтовых сплавов в растворах электролитов
Список литературы
- Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. — М.: Мир, 1966. — 836 с.
- Копецкий Ч.В. Структура и свойства тугоплавких металлов. М.: Металлургия, 1974.-206 с.
- Тугоплавкие материалы в машиностроении.: Справочник /Под ред. Туманова А. Т., Портного К. И. -М.: Машиностроение, 1967. 392 е.: илл.
- Золоторевский Е.С. Структура и свойства тугоплавких металлов и сплавов. -М., 1975.-303 с.
- Титц Т., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы /Пер. с англ. Новикова П.К.- Под ред. Новикова И. И. М.: Металлургия, 1969. — 352 с.
- Атанасянц А.Г. Электрохимическое формообразование деталей машин //Сб. науч. трудов: Электроосаждение металлов и сплавов. М., 1991. — С. 75 -91.
- Атанасянц А.Г. Электрохимическое изготовление деталей машин //Итоги науки и техники. Сер.: Электрохимия. Т. 22. М.: ВИНИТИ, 1985. — С. 204 -226.
- Васько А.Т. Электрохимия вольфрама. Киев: Техшка, 1969. — 163 с.
- Васько А.Т. Электрохимия молибдена и вольфрама. Киев: Наукова думка, 1977. — 172 е.: илл.
- Горбачев С.В. Влияние температуры на электролиз как кинетический метод исследования природы электрохимических процессов //Труды IV совещания по электрохимии. М.: Изд-во АН СССР, 1959. — С. 61.
- Зайдман Г. Н., Петров Ю. Н. Формообразование при электрохимической размерной обработке металлов. Кишинев: Штиинца, 1990. — 205 с.
- Колотыркин Я.М. Влияние анионов на кинетику растворения металлов //Успехи химии. -1962. Т. 31, Вып. 3. — С.323 — 355.
- Давыдов А.Д., Кащеев В. Д. Анодное поведение металлов при электрохимической размерной обработке //Итоги науки и техники. Сер.: Электрохимия. Т.9.-М.: ВИНИТИ, 1974. С. 154 — 186.
- Mao K.-W. Anodic Polarization Study of Mild Steel in NaCl Solution During Electrochemical Machining//J. Electrochem. Soc. 1973. — V. 120, № 8. — P. 10 561 060.
- Кабанов Б.Н., Кащеев В. Д., Давыдов А. Д. Электрохимический метод обработки металлов //Журн. ВХО им. Д. И. Менделеева, 1971. Т. 16, № 6. — С. 669−673.
- Давыдов А.Д., Камкин А. Н. Развитие теории анодной активации пассивных металлов: Обзор //Электрохимия. 1978. — Т. 14, Вып. 7. — С. 979 — 992.
- Цинман А.И., Писчик JI.M., Маковей Г. Л. Коррозионно-электрохимическое поведение металлов в органических средах. 1. Пассивация и анодное растворение молибдена в безводных уксуснокислых растворах. //Электрохимия. 1974. — Т. 10, Вып. 9. — С. 1321 — 1327.
- Цинман А.И., Писчик Л.М.Коррозионно-электрохимическое поведение металлов в органических средах. IV. Поведение молибдена в диметилформа-мидных растворах электролитов //Электрохимия. 1975. — Т. 11, Вып. 3. — С. 498 — 502.
- Коррозионно-электрохимическое поведение металлов и сплавов в уксуснокислых растворах и т. д. /Цинман А.И., Писчик Л. М., Валеева Р. А. и др. //Защита металлов. 1974. — Т. 10, № 6. — С. 676 — 683.
- Геллер Б.Э. Свойства системы диметилформамид вода. I. Термохимические исследования //Журн. физ. химии. — 1961. — Т. 35, № 5. — С. 1105 — 1113.
- Heumann Th., Klimmek М. //Werkstoffe und Korrosion. 1971. — В. 22, № 2 -S. 115.
- Сухотин A.M., Поздеева А. А., Антоновская Э. И. //Пассивность и коррозия металлов: Сб. Л.: Химия, 1971. — С. 5.
- The Anodic Dissolution of Molybdenum /Johnson J.W., Chi C.H., Chen C.K., James W.J. //Corrosion. 1970. — V. 26, № 8. — P. 238 — 242.
- Влияние окислителей на коррозию никельмолибденовых сплавов в неводных растворах хлористого водорода /Мещерякова И.Д., Дубихина B.C., Кащеева Т. П., Рутковский И. Л. //Защита металлов. 1968. — Т. 4, № 3. — С. 242 -247.
- Лавренко В.А., Пеньков А. А. Кинетика анодного окисления молибдена в растворе борной кислоты //Журн. физ. химии. 1963. — Т. 37, № 5. — С. 1049 -1056.
- Simnad М., Spilners A. //J. Metals. 1955. — V. 7. — Р. 1011.
- Мендалиева Д.К., Тургамбеков Е. М., Наурызбаев М. К. Электроокисление молибдена в нитратном элетролите в присутствии ПАВ при различных температурах //Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1988. — Т. 41, Вып. 2. — С. 125 — 128.
- Лошкарев М.А., Гудзенко Ю. Д. Адсорбция и ингибирующее действие органических добавок как функции температуры //Электрохимия. 1974. — Т. 10, Вып. 10.-С. 1513−1518.
- Чукаловская Т.В., Томашов П. Д., Манская В. Д. О механизме анодного растворения молибдена в водных электролитах //Защита металлов. 1984, — Т. 20,№ 6.-С. 864−871.
- Батраков В.В., Горичев И. Г., Симонова Н. П. Анодное поведение молибдена в сульфатных растворах //Защита металлов. 1993. — Т. 29, № 4. — С. 554 — 558.
- Симонова Н.П., Батраков В. В., Горичев И. Г. Влияние рН на электрохимическое и коррозионное поведение молибдена в сульфатном растворе //Защита металлов. 1994. — Т. 30, № 1. -С. 39 — 41.
- Батраков В.В., Симонова Н. П., Горичев И. Г. Катодное поведение молибдена в сернокислых растворах //Защита металлов. 1993. — Т. 29, № 4. — С. 549−553.
- Johnson J.W., Lee M.S., and James W.J. Electrochemical Behavior of Molybdenum in Acid Chloride Solutions //Corrosion. 1970. — V. 26, № 11. — P. 507 -510.
- Поздеева A.A., Антоновская Э. Н., Сухотин A.M. Пассивность молибдена //Защита металлов. 1965. — Т. 1, № 1. — С. 20 — 28.
- Давыдов А.Д., Козак Е. Высокоскоростное электрохимическое формообразование. М.: Наука, 1990. — 272 с.
- Wikstrom L.L., Ken Nobe. The Electrochemical Behavior of Molybdenum //J. Electrochem. Soc. 1969. — V. 116, № 4. — P. 525 — 530.
- Атанасянц А.Г. Анодное поведение металлов: Учеб. пособие. М.: Металлургия, 1989.- 151 с.
- Давыдов А.Д., Кащеев В. Д., Кривенький В. П. Изучение анодного растворения молибдена при высоких плотностях тока //Электрон, обработка материалов. -1973. № 1. — С. 5 — 8.
- Атанасянц А.Г. Электрохимическое изготовление деталей атомных реакторов. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 176 е.: илл.
- Электродные процессы и процессы переноса при электрохимической размерной обработке металлов /Дикусар А.И., Энгельгардт Г. Р., Петренко В. И. и др. Кишинев: Штиинца, 1983. — 208 с.
- Мичукова Н.Ю. Исследование электродных процессов и их влияния на технологические характеристики электрохимического растворения деталей из вольфрама, молибдена, рения и их сплавов: Дисс.. канд. техн. наук. Кишинев, 1979.-218 с.
- Паршутин В.В., Береза В. В. Электрохимическая размерная обработка спеченных твердых сплавов /Под ред. Гурвича Р. А. Кишинев: Штиинца, 1987.-230 с.
- Атанасянц А.Г., Саввова А. Выход по току молибдена в щелочных растворах при его электрохимической размерной обработке //Электрон, обработка материалов. 1977. — № 3. — С. 5 — 7.
- Атанасянц А.Г., Саввова А. Исследование качества поверхности при электрорастворении молибдена при высоких анодных потенциалах //Электрон, обработка материалов. 1978. — № 6. — С. 17−19.
- Татаринова О. М. Амирханова Н.А. Анодное растворение молибдена в различных электролитах при высоких плотностях тока. //Электрохимия. По-верхност. явления. Растворы: Тр. Уфим. авиац. ин-та им. Орджоникидзе. Вып. 65. Уфа, 1974. — С. 55 — 60.
- Мичукова Н.Ю., Паршутин В. В., Дикусар А. И. О транспассивном растворении молибдена в нейтральных и щелочных растворах //Соврем, проблемы электрохим. формообразования: Сб. — Кишинев: Штиинца, 1978. С. 29 — 36.
- Малышева Т.В., Никифорова Н. А. Об анодном поведении в растворе хлорида натрия стали 20 и молибдена, находящихся в контакте //Журн. прикл. химии. 1990. — Т. 63, № 9. — С. 2057 — 2059.
- Вигдорович В.И., Цыганкова J1.E. Коррозия биметалла сталь 08кп сплав А0−20 в водно-этиленгликолевых и водно-глицериновых растворах. //Журн. прикл. химии. — 1974. — Т. 47, № 12. — С. 2696 — 2698.
- Ульмишек Л.Г. Производство электрических ламп накаливания. M.-JL: Гос.энергет. изд-во, 1953. — С. 246 — 249.
- Шехмейстер Е.И. Общая технология электровакуумного производства. -М.: Высш. шк., 1984. С. 74 — 77.
- Анодное растворение молибдена и вольфрама в растворе сульфата натрия /Япрынцева О.А., Колосницын B.C., Яцык Н. А., Красногорская Н. Н. //Журн. прикл. химии. 2002. — Т. 75, № 4. — С. 678 — 679.
- Ганиев Ш. У., Клеандров В. Т. Снятие вольфрамовых спиралей с молибденовых кернов в кислотно-пероксидных травильных жидкостях. Деп. в ВИНИТИ 07.08.91, N 3393 -В91.-9 с.
- Лилин С.А., Фрейд М. Х. Каталитическая активность карбида вольфрама в реакции разложения перикиси водорода в кислой среде. //Вопр. кинетики и катализа: Межвуз. сб. Иваново, 1976. — С. 62 — 66.
- Неводные растворы в технике и технологии /Г.А Крестов, А. Я. Фридман, В. В. Мясоедова и др. М.: Наука, 1991. — С. 176 — 210. — (Проблемы химии растворов).
- Филимоненко В.Н., Шац Б.З., Красильников Б. А. Электрохимическая обработка материалов в органических электролитах. // Электрохим. методы обработки и упрочнение рабоч. поверхностей деталей машин: Сб. Тюмень: ТИИ, 1976.-С. 36−39.
- Филимоненко В.Н., Красильников Б. А. Электрохимическое поведение твердого сплава ВК8 в электролитах на органической основе. //Электрохим. обработка металлов: Межвуз. сб. Новочеркасск: НПИ, 1980. — С. 27 — 32.
- Монина М.А., Мороз И. И., Волков Ю. С. Методика выбора электролита при ЭХРО. //Электрофиз. и электрохим. методы обработки материалов: Сб. -М.: МДНТП, 1972. С. 8 — 12.
- Дикусар А.И., Петренко В. И. Влияние изменения эффективной электропроводности электролита и выхода по току на ЛИР. //Размерн. ЭХО деталей машин: Сб. 4.1.-Тула, 1975.-С. 85−90.
- Смирнова JI.B. Высокоскоростное анодное растворение вольфрама и твердых сплавов типа ВК в водно-органических растворах хлорида натрия.: Автореф. дис. .канд. техн. наук. Иваново, 2000. — 16 с.
- Плесков Ю.В., Филиновский В. Ю. Вращающийся дисковый электрод. — М.: Наука, 1972.-344 с.
- Горбачев С.В., Измайлов А. В. Катодная поляризация при осаждении меди из растворов пирофосфата //Журн. физ. химии. 1952. — Т. 26, № 3. — С. 399 -420.
- Методы рентгеноспектрального анализа. Новосибирск: Наука, 1986. — 176 с.
- Voochies J.D. Electrochemical and Chemical Corrosion of Tungsten Carbid (WC) //J. Electrochem. Soc. 1972. — V. l 19, N2. — P. 99 — 102.
- Анодное растворение и электрохимическая обработка твердых сплавов на основе карбидов хрома и титана /Давыдов А.Д., Клепиков Р. П., Малофеева А. Н., Мороз И. И. //Электрон, обработка материалов. 1985. — № 4. — С. 11 — 14.
- Оше Е.К., Розенфельд И. Л. Новый метод исследования поверхностных окислов на металлах в растворах. //Электрохимия. 1968. — Т. 4, Вып. 10. — С. 1200−1203.
- Оше Е.К., Розенфельд И. Л. Внутренний фотоэффект в электрохимических и коррозионных системах. //Итоги науки и техники. Сер.: Коррозии и защита от коррозии. 1978.-Т. 7. -С. 111 — 158.
- Долин П., Эршлер Б. Кинетика разряда и ионизация водорода, адсорбированного на Pt электроде. I //Журн. физ. химии. — 1940. — Т. 14, Вып. 7. — С. 886−906.
- Долин П., Эршлер Б., Фрумкин А. Влияние диффузии молекулярного водорода на поляризационную емкость Pt электрода. III //Журн. физ. химии. -1940.-Т. 14, Вып. 7.-С. 916−921.
- Сафонов В.А. Импедансная спектроскопия для изучения мониторинга коррозионных явлений //Электрохимия. 1993. — Т. 29, № 1. — С. 152- 160.
- Графов Б.М., Укше Е. А. Электрохимические цепи переменного тока. -М.: Наука, 1973.- 128 с.
- Электрохимический импеданс /Стойков З.Б., Графов Б. М., Саввова-Стойкова Б. и др. -М.: Наука, 1991. 336 с.
- Практикум по электрохимии /Б.Б. Дамаскин, О. А. Петрий, Б.И. Подлов-ченко и др.- Под ред. Б. Б. Дамаскина. -М.: Высш. шк., 1991. С. 260−264.
- Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. М.: Химия, 1969. -719 с.
- Органические растворители. Физические свойства и методы очистки. /Вайсбергер А., Проскауэр Э., Риддик Дж. и др. М.: Иностр. лит., 1958. -518 с.
- Вредные вещества в промышленности: Справ. В 3-х т. T.III. Неорганические и элементорганические соединения /Под ред. Лазарева Н. В. и Гадаски-ной И.Д. Л.: Химия, 1977. — 608 с.
- Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде.- 2-е изд. пер. и доп. Л.: Химия, 1975. — 456 с.
- Физическая химия. /Годнев И.Н., Краснов К. С., Воробьев Н. К. и др.- Под ред. К. С. Краснова. М.: Высш. школа, — 1982. — 687 с.
- Атанасянц А.Г., Саввова А. Исследование кинетики анодного растворения молибдена в щелочи при высоких плотностях тока //Электрон, обработка материалов. 1977. — № 2. — С. 52 — 56.
- Уильяме У.Дж. Определение анионов. М.: Химия, 1982. — 624 с.
- Афанасьев В. Н., Ефремова Л. С., Волкова Т. В. Физико-химические свойства бинарных растворителей. Водосодержащие системы. 4.1 II.- Иваново, 1988.-412 с.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. -700 с.
- Ahlberg Е., Friel М. The anodic dissolution of iron in acidic acetonitil-water solutions //Electrochim. Acta. 1989. -V. 34, № 2. — P. 187 — 196.
- Суворов А.А. Обработка деталей из вольфрама и его сплавов. М.: Машиностроение, 1978. — 134 с.
- Смирнова Л.В., Балмасов А. В., Румянцев Е. М. Анодное поведение вольфрама в водно-органических растворах хлорида натрия //Электрохимия. 2000.- Т. 36, № 7. С. 803 — 807.
- Поздеева А.А., Антоновская Э. И., Сухотин A.M. Электрохимическое поведение вольфрама в кислых и щелочных средах. Природа и состав окисных пленок //Работы по термодинамике и кинетике химических процессов. М., 1970.-№ 66.-С. 20.
- Справочник химика. Т. 3. М.-Л.: Химия, 1965. — С. 790.
- Козин Л.Ф. Электроосаждение и растворение многовалентных металлов. -Киев: Наук, думка, 1984. 464 с.
- Коль В. Технология материалов для электровакуумных приборов. М.-Л.: Гос. энергет. изд-во, 1957. — 448 с.
- Гуриев Р.А., Малюгин А. С. О возможности получения неоторых соединений молибдена при его электрохимическом растворении //Изв. вузов. Цветн. металлургия. 1982. — N 2. — С. 135 — 136.
- Давыдов А.Д. Анодное растворение сплавов при электрохимической размерной обработке деталей //Электрон, обработка материалов. 1980. — № 3. — С. 18−25.
- Шпак Г. Ф., Маслов А. В., Саушкин Б. П. Электрохимическое растворение хрома в формамидных растворах NaC104 //Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1990. — Т. 33, № 9. — С. 89 — 91.
- Паршутин В.В. Влияние состава и соотношения карбидной и связующих фаз на процесс анодного растворения металлокерамических твердых сплавов //Электрон, обработка материалов. 1977. — № 5. — С. 27 — 34.
- Дамаскин В.В., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. -М.: Высш. шк., 1983. С. 169 — 173.
- Шевницына Л.В., Красильников Б. А. Исследование состава газов, выделяющихся при ЭХО в органических электролитах //Тез. докл. Всес. конф. «Комбинир. электроэрозион.-электрохим. методы размерн. обработки металлов» Уфа, 1983. — С. 176- 179.
- Лайнер В.И. Защитные покрытия металлов. М.: Металлургия, 1974. — 589 с.
- Грилихес С.Я. Электрохимическое полирование. Л.: Машиностроение, 1987.-232 с.
- Жук Н. П. Курс теории и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976. — 472 с.
- Зельдович Я.Б., Соколов Д. Д. Фрактали, подобие, промежуточная асимптотика //Успехи физ. наук. 1985. — Т. 146, Вып. 3. — С. 493 — 506.
- Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры //Успехи физ. наук. 1986. — Т. 149, Вып. 2.-С. 177−219.
- Gefen Y., Mandelbrot В.В., Aharony A. Critical phenomena on fraktal lattices //Phys. Rev. Lett. 1980. — V. 45. — P. 855 — 858.
- Superconducting normal phase boundary of a fractal network in a magnetic field. /Gordon J. M., Goldman A.M., Maps J. и др. //Phys. Rev. Lett. — 1986. — V. 56.-P. 2280−2283.
- Brady R.M., Ball R.C. Fractal growth of copper electrodeposits //Nature. -1984. V. 309. — P. 225 — 229.
- Le Mehaute A., Crepy G. Introduction to tranfer and motion in fractal media: the geometry of kinetics //Solid State Ionics. 1983. — V. 9 — 10. — P. 17 — 30.
- Nyikos L., Pajkossy T. Diffusion to fractal surfaces //Electrochim. Acta. -1986.-V. 31, № 10.-P. 1347- 1350.
- Никош Л., Пайкоши Т., Мартемьянов С. А. Диффузия на вращающемся дисковый электрод с фрактальной поверхностью //Электрохимия. — 1989. — Т. 25, Вып. 11.-С. 1543- 1545.
- Синергетика и фракталы в материаловедении. /Иванова B.C., Баланкин А. С., Бунин И. Ж. и др. М.: Наука, 1994. — 383 с.
- Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. — 254 с.
- Nyikos L., Pajkossy T. Fractal dimension and fractional power frequency-dependent impedance of blocking electrodes //Electrochim. Acta. 1985. — V. 30, № 11. -P. 1533 — 1540.
- Pajkossy Т., Nyikos L. Scaling-low analysis to describe the impedance behavior of fractal electrodes // Phys. Rev. B. 1990. — V. 42, № 1. — P. 709 — 719.
- Процесс проводился в электрохимической ванне с перемешиванием раствора электролита с помощью мешалки при температуре раствора в диапазоне 20−30°С при плотностях анодного тока от 0,3 до 9 А/дм2.
- Составы используемых растворов: раствор № 1. хлористый натрий 29,3 г/л- ацетонитрил — 20,5 г/л раствор № 2. хлористый натрий — 29,3 г/л- изопропиловый спирт — 30 г/л1. ОАО НПО «Сатурн», членов комиссии:
- Мартышова В.П. нач. Хим. Jlao. ОАО1. НПО «Сатурн»,
- Лилина С.А. д.х.н., вед.н.с. лаб. Л1″ 1−5 ИХР РАН,
- Козловой Н.Б. н.с. лаб. № 3−3 ИХР РАН. раствор № 3. азотнокислый натрий 42,5 г/л- ацетонитрил — 20,5 г/л раствор № 4. азотнокислый натрий -42,5 г/л- изопропиловый спирт — 30 г/л
- На основании вышеприведенных испытаний комиссия делает вывод о возможности использования на предприятии предложенной технологии удаления дефектных молибденовых покрытий с вольфрамовых изделий.
- Председатель комиссии: Члены комиссии:
- Лилин С.А.) cjrl (Козлова Н.Б.)