ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние концентрации органических добавок на свойства железных покрытий из "Влияние условий электролиза на свойства электролических железных покрытий " В настоящих исследованиях изучению подвергалось влияние следующих добавок глицерина, сахара, желатина, декстрина и лимонной кислоты. [c.18] Раньше автором (20,21) было установлено, что введение в хлористый электролит глицерина (100 —120 г/л) оказывает исключительно благоприятное влияние на качество железных покрытий, поэтому в наших исследованиях указанные органические добавки вводились сои местно с ним. [c.18] Образцы для всех исследований применялись цилиндрические, изготовленные из стали 40. [c.19] Опыты проводились в фарфоровой ванне емкостью 15 л. В ванну одновременно помещалось три образца. После электролиза, который длился 1,5—2 часа, покрытия подвергались внешнему осмотру, химическому анализу и проверке на твердость. [c.19] На протяжении всех исследований были установлены наблюдения за работой ванн, на основании которых можно было судить о влиянии концентрации тех или иных органических добавок на процесс электролиза. [c.19] Введение в электролит глицерина, как правило, приводит к понижению до 75% выхода по току (рис. 6). Химический анализ покрытий, полученных из глицериновых ванн показал, что они содержат малое количество углерода (до 0,12%). [c.19] Известно (20), что при введении в хлористый электролит сахара невозможно получение хороших покрытий. В этом случае они за счет попадания большого количества гуминовых веществ и водорода получаются рыхлыми и пористыми. Присутствие же в этом электролите глицерина (80—120 г/л) позволяет получать плотные блестящие покрытия. Поэтому влияние сахара на качество покрытий изучалось в присутствии глицерина в электролитах 3 и 4 (таб. 2). [c.19] Таким образом, добавка хлористого марганца в сахарно-глицериновый электролит является желательной, так как она способствует увеличению твердости и улучшению внешнего вида покрытий, которые содержат марганца от 0,2 до 0,4%. Осадки, полученные из са-харно-глицериновых электролитов, содержат большое количество углерода (0,4—0,8%), величина которого в покрытиях увеличивается с увеличением концентрации сахара (рис. 7 и 8). [c.20] Теоретическое обоснование явлений, происходящих при получении железных покрытий с повышенным содержанием углерода, без специальных исследований дать очень трудно. Однако уже сейчас можно сделать некоторые предположения. [c.20] Влияние концентрации сахара на выход по току, содержание углерода и твердость покрытий (электролит з). [c.21] Из теории электрохимии органических соединений (34) известно, что на аноде продукты распада сахара окисляются, а на катоде восстанавливаются с образованием гуминовых веществ, богатух углеродом (более 68%). От присутствия гуминовых веществ цвет электролита резко меняется, из зеленого он превращается в коричневый. Коллоидные гуминовые вещества переносятся к катоду катафоритически и, повидимому, должны там обезвоживаться. [c.22] Наличие в электролите коллоидов, способных адсор-бир ваться на поверхности катода, оказывает влияние на увеличение катодной поляризации и тем самым на структуру и твердость осадка. [c.22] Высокую твердость рассматриваемых осадков мы объясняем, с одной стороны, чрезвычайно мелкой структурой и, с другой, —внутренними напрялсениями, возни кающими в результате искажения кристаллической ре щетки внедрением в нее водорода. [c.22] Покрытия, полученные из сахарно глицериновы электролитов, имеют еще одну, очень интересную осо бенность на их поверхности за счет прилипания пузырь ков водорода образуются кратерообразные поры. Время пребывания пузырьков на поверхности катода, а, следовательно, и пористость покрытий зависит от краевого угла пузырьков, который в свою очередь зависит от состава электролита и режима электролиза (50). Для ремонтных целей наличие пор и их равномерное расположение на поверхности восстановленной детали, за счет удержания в них смазки и частиц продуктов износа, должно оказывать благоприятное влияние на износостойкость покрытий, особенно в условиях граничного трения. [c.22] Коллоидальные гуминовые вещества, находящиеся в электролите, способствуют уменьшению смачиваемости поверхности катода и увеличению краевого угла пузырьков водорода, а это увеличивает силу прилипания и время пребывания пузырьков водорода на поверхности катода и тем самым способствует образованию мелких пор, равномерно распределенных на поверхности катода. [c.22] Управлять размером пор и их распределением на катоде можно концентрацией сахара, кислотностью лектролита и режимом электролиза. С увеличением концентрации сахара и кислотности электролита, а также с уменьшением катодной плотности тока количество пор на единицу поверхности катода увеличивается. Исследования показали, что наиболее благоприятными условиями для образования большого количества пор и их равномерного распределения на поверхности катода являются концентрация сахара = 40—60 г/л НС1-2,0-3,8 г/л 1=75-90°С Дк=8-20 а/дм -. [c.23] Присутствие в электролите декстрина, желатина и лимонной кислоты оказывает влияние на свойства железных покрытий подобно глицерину и сахару. С увеличением содержания рассматриваемых добавок твердость покрытий во всех случаях растет, проходит через максимум, а затем падает. Наивысшую твердость приобретают покрытия, полученные из электролитов при следующих концентрациях органических добавок декстрина=40—70 г/л желатина=0,2—0,4 г/л и лимонной кислоты=б—12 г/л (рис. 9, 10 и 11). [c.23] Рис- 10. Влияние концентрации желатина на выход по току, химический состав и твердость покрытий (электролит 6). [c.24] Характерно, что присутствие в электролитах декстрина, желатина и лимонной кислоты также способствует получению покрытий с повышенным содержанием углерода (аналогично сахару). При этом с увеличением концентрации этих добавок содержание углерода в осадках растет вначале круто, а затем плавно и достигает величины порядка 0,5% (рис. 9, 10 и 11). [c.25] Было установлено, что присутствие этих добавок в электролите, за счет повышения катодной поляризации, способствует получению покрытий с повышенным содержанием марганца. С увеличением концентрации декстрина, желатина и лимонной кислоты содержание марганца в осадке вначале резко растет, а затем остается постоянным или даже несколько уменьшается (рис. 9, 10 и 11). Наибольшее содержание марганца в покрытиях (1,7—2,1%) удалось получить из электролита б с концентрацией желатина 0,25—0,5 г/л. [c.25] Вернуться к основной статье