Функціональні покриття тернарними сплавами кобальту з тугоплавкими металами

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2017 р. Дисертацію присвячено розробці технології гальванохімічного синтезу покриттів тернарними сплавами кобальт-молібден-вольфрам з полілігандних електролітів для одержання матеріалів з поліпшеними фізико-механічними властивостями. Визначено константи нестійкості та склад моно- та білігандних комплексів кобальту та запропоновано цитратно-дифосфатну та амонійно-цитратну системи для осадження сплавів кобальту з вольфрамом та молібденом. На підставі аналізу кінетичних закономірностей встановлено механізм осадження сплаву. Із цитратно-дифосфатного електроліту відбувається стадійне відновлення металів з гетероядерних комплексів складу [MO₄Со(P₂O₇)]⁴⁻, де М = Mo, W та Со(Cit)₂⁴⁻, а з амонійно-цитратного електроліту спряжений процес відновлення реалізується за участю комплексів [MO₄Со(Cit)]³⁻. Обґрунтовано вплив складу електролітів та режимів осадження (стаціонарний та імпульсний) на вміст компонентів, морфологію, структуру, функціональні властивості та ефективність процесу. Запропоновано технологічну схему електролітичного формування функціональних покриттів сплавами кобальту з молібденом і вольфрамом та розроблено відповідні технологічні інструкції. Встановлено високу корозійну стійкість покриттів і нададитвне зростання мікротвердості та каталітичної активності порівняно з вихідними компонентами сплаву.Thesis for the Degree of Candidate of Technical sciences in specialty 05.17.03 – Technical Electrochemistry. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to development of technologies for galvanic coatings synthesis of the ternary alloys cobalt-molybdenum-tungsten from poly-ligand electrolytes to produce materials with improved physical and mechanical properties. The constant instability and composition of mono- and bi-ligand complexes of cobalt are determined, and both citrate-diphosphate and ammonia-citrate systems suggested for the deposition of cobalt alloys with tungsten and molybdenum. The mechanism of alloy deposition is defined based on kinetic patterns analysis. Metals recovered by stages from hetero-nuclear complexes of composition [MO₄Со(P₂O₇)]⁴⁻ and mononuclear Со(Cit)₂⁴⁻ (where M = Mo, W) when deposited from citrate-diphosphate bath. Conjugate deposition of metals in alloy from ammonia-citrate electrolyte occurred from complexes [MO₄Со(Cit)]³⁻. The effect of electrolytes composition and deposition modes (stationary and pulse) on the components content, morphology, structure and functional properties of alloys as well as process efficiency are substantiated. A technological scheme for functional electrolytic cobalt alloy coatings deposition with molybdenum and tungsten is offered and relevant technological instructions are developed. It was established high corrosion resistance coatings, synergic growth of microhardness and catalytic activity compared with alloying components.