Физико-химические свойства никелевых покрытий, полученных из электролитов с наноуглеродными добавками
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Содержание
Введение
Аналитический обзор
.1 Никель и его свойства
.2 Электроосаждение никеля
.3 Сернокислый электролит никелирования
.4 Применение дисперсных материалов
.5 Влияние различных факторов на получение КЭП
.6 Особенности осаждения покрытий из электролита с ультрадисперсными частицами
.7 Никелевые КЭП
.8 Применение ультрадисперсных алмазов
Цель и задачи работы
Аппаратура и основные методы исследования
.1 Приготовление растворов
.2 Подготовка рабочих электродов
3.3 Методика определения выхода по току для никелевых электролитов
3.4 Методика измерения микротвердости покрытия
.5 Методика измерения износостойкости покрытия
4. Исследование свойств электролита никелирования
.1 Исследование микротвердости никелевых осадков
.2 Исследование пористости никелевых осадков
.3 Влияние параметров электролиза на выход никеля по току
.4 Исследование никелевых покрытий на износостойкость
. Экономическая часть
.1 Анализ рынка возможной реализации результатов исследования
.2 Расчёт затрат на проведение исследовательской работы
.2.1 Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы
.2.2 Расчет затрат на электроэнергию
.2.3 Расчет затрат на воду
.2.4 Расчёт затрат на приборы, оборудование для научноэкспериментальных работ и суммы амортизационных отчислений
.2.5 Расчет затрат на заработную плату
.2.6 Расчет сметы затрат на разработку
.3 Определение договорной цены на НИР
.4 Выводы по технико-экономической оценке результатов НИР
Охрана труда и окружающей среды
.1 Характеристика опасных и вредных факторов, присущих данному процессу
.2 Характеристика помещения лаборатории, организация пожаро- и взрывобезопасности
.3 Оказание первой медицинской помощи
.4 Охрана окружающей среды
Заключение и выводы
Список использованных источников
Введение
Все возрастающие требования техники к используемым материалам, особенно в химической, машиностроительной, радиоэлектронной и авиационной промышленности, обусловили необходимость разработки и внедрения высокоэффективных методов увеличения прочностных свойств покрытия, повышения коррозионной стойкости. С этой целью ведутся разработки новых композиционных материалов, которые позволят удовлетворить вышеперечисленным требованиям. Поскольку наибольший процент получаемых в гальванотехнике покрытий составляют никелевые и хромовые покрытия, наиболее перспективной областью исследования является именно совершенствование электролитов никелирования и хромирования и получение композиционных материалов на их основе.
Одним из успешно развивающихся в последние годы направлений получения композиционных покрытий является создание металл-алмазных покрытий, где в качестве композиционной добавки выступают ультрадисперсные алмазы.
Классические алмазы (природные, статического или динамического синтеза) имеют чрезвычайно высокие физико-механические, теплофизические и электрофизические характеристики. В то же время алмаз является химически инертным в нормальных условиях к любым химическим и биохимическим реагентам и не растворяются в различных средах. Алмазы не токсичны, не канцерогенны и не мутагенны.
Анализ различных литературных источников позволил заключить, что на сегодняшний день активно изучаются возможные варианты использования наноуглеродов, причем не только при получении металлических электрохимических осадков. Мало освещенным является использование наноуглеродов для совершенствования никелевых покрытий, тогда как их получение чрезвычайно важно и актуально для промышленности. Отсутствие столь важной информации стало основанием для данного исследования.
.Аналитический обзор
.1 Никель и его свойства
никелевое покрытие наноуглеродная добавка
Никелевые покрытия применяются в машиностроении, приборостроении, автомобильной, велосипедной, а также в ряде других отраслей промышленности. Такое широкое распространение никеля в гальванотехнике объясняется прежде всего физико-механическими свойствами данного металла. [2]
Никель - серебристо-белый металл, ковкий и пластичный, хорошо полируется до зеркального блеска. Твёрдость никелевых покрытий зависит от состава электролита и условий осаждения. Твёрдость матовых осадков никеля колеблется от 2,5 до 4,0 ГПа, твёрдость блестящих осадков - от 4,5 до 5,0 ГПа. Предел прочности 400-500 МПа, относительное удлинение 40 %. Никель является одним из важнейших магнитных материалов с минимальным коэффициентом теплового расширения. Ферромагнитные свойства проявляются до температуры 358 оС. Удельное электросопротивление 0,07 .10-6 Ом.м. Отражательная способность 58-62%. Плотность никеля 8,9 г/см3. Температура плавления 1452 оС. Допустимая рабочая температура 650 оС.
Никель - химический элемент первой триады VIII группы периодической системы Менделеева, его атомный номер 28, атомная масса 58,7. В химическом отношении он сходен с железом и кобальтом, а также с медью и благородными металлами. В соединениях проявляет переменную валентность 2 и 3.
В атмосферных условиях никель покрывается прозрачной оксидной плёнкой, которая пассивирует его поверхность. При наличии сернистых соединений поверхность никеля быстро тускнеет. Никель устойчив в естественной, дистиллированной и движущейся воде. В морской стоячей воде никель быстро корродирует. В разбавленных кислотах H2SO4 b HCl