Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2019

Розмір шрифту: 
Керування структурою покриттів зміною атодного матеріалу та складу електроліту при електролізі вольфраматно-молібдатних розплавів
С. О. Буряк, Д. М. Левадний, Д. Б. Шахнін, В. В. Малишев

Остання редакція: 2019-05-24

Тези доповіді


Експерименти проводили в герметичному металевому електролізері. Електролітами служили розплавлені суміші Na2WO4 – 3 мол. % МоО3, Na2WO4 – 5 мол. % WO3, Na2WO4 – Li2WO4 – 10 мол. % WO3.

Умовою гарного зчеплення покриву з основою є більш позитивний потенціал корозії у порівнянні з потенціалом осадження. Тому для оцінки можливості нанесення вольфрамових покриттів на різні основи були виміряні стаціонарні потенціали міді, нікелю, сталі 3, нержавної сталі, титану в обраних електролітах відносно напівелементів КСl-NaCl –2,5 mol. % PbCl2 | Pb, NaCl –5 mol. % Na2WO4 | O2, Pt i Na2WO4–20 mol. % WO3 | O2, Pt (табл. 1).

Таблиця 1 – Потенціали вільної корозії (Ек) мiдi, нiкелю, сталі 3, нержавної сталі та осадження вольфраму (Ео) в галогенідно-оксидних і оксидних розплавах

Потенціал осадження вольфраму значно електронегативніший за потенціали корозії міді та нікелю в розплавах KCl–NaCl–Na2WO4–NaPO3 i NaCl–Na3AlF6–Na2WO4, це обумовлює можливість успішного покривання. На сталях з цих розплавів осаджується незчеплений порошок. У розплавах Na2WO4–B2O3, Na2WO4–NaPO3 і Na2WO4–Na2S2O7 стаціонарні потенціали всіх електродів значно електропозитивніші за потенціал осадження вольфраму і на них утворюється зчеплене покриття. Ці ж закономірності повною мірою стосуються аналогічних молібденовмісних розплавів і електроосадження молібдену.

Стаціонарні потенціали титану у всіх розплавах не встановлюються через інтенсивне розчинення кисню в поверхневому шарі електрода. Тому перед осадженням вольфраму поверхню титану міднили або нікелювали. Вольфрамові покриття електроосаджували з галогенідно-оксидних KCl–NaCl–Na2WO4–NaPO3, NaCl–Na3AlF6–Na2WO4–(WO3) і оксидних Na2WO4–B2O3, Na2WO4–NaPO3 та Na2WO4–Na2S2O7 електролітів. Ми підібрали оптимальні параметри реверсивного режиму осадження. Електрод порівняння – KCl-NaCl-2,5 моль. PbCl2|Pb і Т = 1023 К в галогенідно-оксидних розплавах; Na2WO4-0,2WO3|O2, Pt і Т = 1173 К – у оксидних розплавах.

Вольфрамові покриття в розплаві KCl-NaCl-Na2WO4-NaPO3 утворюються, якщо виконується співвідношення 0,02<[PO3-]/[WO42-]<0,18. За концентрації Na2WO4 менше 1 мол. % у незчепленому осаді виявлено домішки фосфідів, за концентрацій понад 10 мол. % на дифрактограмах виявлено оксиди вольфраму. За концентрацій метафосфату, що перевищують [PO3-]/[WO42-] ≥ 0,18 виділяються вольфрам і його фосфіди і зчепленого покриття не утворюється. Вольфрамові покриття в розплаві NaCl–Na3AlF6–Na2WO4 утворюються за концентрації вольфрамату натрію 1-15 мол. %. За великих концентрацій починається осадження диоксиду вольфраму і вольфрамових бронз. З електроліту Na2WO4-B2O3 вольфрам осаджується, якщо концентрація оксиду бору не перевищує 10 моль.%. При більшій його концентрації на дифрактограмах виявлено оксиди вольфраму і бронзи. Вольфрамові покриття в розплаві Na2WO4–NaPO3 утворюються за концентрації метафосфату 0,5-15,0 мол. %. За великих концентрацій поряд з вольфрамом осаджуються його бронзи і осад швидко переростає в дендрити. З електроліту Na2WO4–Na2S2O7 вольфрам осаджується, якщо концентрація Na2S2O7 становить 2,5-12,5 мол.%. За великих концентрацій поряд з вольфрамом осаджуються його диоксид і сульфіди.


Ключові слова


Структура покриттів, анодний матеріал, склад електроліту, електроліз, вольфраматно-молібдатні розплави

Full Text: PDF