Получение магниевых структур электролитическим методом
|
Введение 5
1. Анализ литературы по проблеме исследования 7
1.1 Обзор сырья для получения металлического магния 7
1.2 Методы получения магниевых материалов 9
1.2.1 Получение магния электроосаждением из расплава 9
1.2.2 Получение магниям термическим методом 12
1.3 Магниевые покрытия 15
1.4 Электролитическое осаждение металлов 17
1.4.1 Сущность процесса электролиза и основные понятия 17
1.4.2 Осаждение металлов 24
2. Методики исследований свойств электролита и морфологии поверхности
электролитического магния 25
2.1 Методика приготовления магний содержащего электролит 25
2.2 Методика измерения вязкости электролита на программируемом
вискозиметре Брукфильда DV-II+PRO 27
2.3 Цифровой измеритель кислотности 33
2.4 Методика подготовки подложки для электроосаждения 34
2.5 Методика электроосаждения магния из водного раствора 37
2.6 Методика получения микроснимков на микроскопе JEOL JCM-6000 39
3. Результаты исследований 42
Заключение 49
Список используемых источников 50
1. Анализ литературы по проблеме исследования 7
1.1 Обзор сырья для получения металлического магния 7
1.2 Методы получения магниевых материалов 9
1.2.1 Получение магния электроосаждением из расплава 9
1.2.2 Получение магниям термическим методом 12
1.3 Магниевые покрытия 15
1.4 Электролитическое осаждение металлов 17
1.4.1 Сущность процесса электролиза и основные понятия 17
1.4.2 Осаждение металлов 24
2. Методики исследований свойств электролита и морфологии поверхности
электролитического магния 25
2.1 Методика приготовления магний содержащего электролит 25
2.2 Методика измерения вязкости электролита на программируемом
вискозиметре Брукфильда DV-II+PRO 27
2.3 Цифровой измеритель кислотности 33
2.4 Методика подготовки подложки для электроосаждения 34
2.5 Методика электроосаждения магния из водного раствора 37
2.6 Методика получения микроснимков на микроскопе JEOL JCM-6000 39
3. Результаты исследований 42
Заключение 49
Список используемых источников 50
С развитием технологий, появляются новые полимерные материалы, которые весьма успешно конкурируют с металлами, и даже вытесняют их. Тем не менее, без металлов и сплавов не сможет обойтись ни одна отрасль науки и техники, будь то медицина, сельское хозяйство, машиностроение и др. Везде необходимо эффективное применение уже существующих и разработка новых материалов.
Среди огромного многообразия металлов и сплавов есть один, особенно «модный» сегодня, благодаря сочетанию в нём множества интересных свойств: высокая прочность, термостойкость, биоинертность и это - магний. За магниевыми протезами и имплантатами стоит будущее медицины - вот, почему так важно заниматься разработками магниевых материалов. Перспективной также считается возможность применения магниевых сплавов в авиа и ракетостроении, поскольку масса магния почти в два раза меньше массы алюминия, сплавы на основе которого активно применимы сейчас в этих отраслях. Снижение веса конструкции приведёт к меньшему энергопотреблению - это экономически выгодно.
Несмотря на все вышеперечисленные положительные моменты, современное производство магния является экологически неблагополучным, поскольку, процесс сопровождается выделением в окружающую среду опасных соединений: хлора и хлорорганических соединений. Поэтому разработка альтернативных методов получения магния весьма актуальна.
Анализ научной литературы позволил сформулировать идею работы — электролитическое получение магния.
Целью работы является отработка состава электролита и методики нанесения магниевых покрытий электролитическим методом из водного раствора электролита.
Поставлены задачи:
5. Провести анализ научной литературы и патентов по теме исследования;
6. Изучить методику нанесения электролитических покрытий;
7. Подобрать состав электролита для электроосаждения магния;
8. Отработать режимы получения магниевых покрытий из подобранного состава электролита.
Работа отражает результаты исследований, связанных с взаимодействием магния с водными растворами электролитов. В качестве магний содержащего вещества было решено использовать бишофит. Бишофит ( М gC 1 2 • 6 Н2О) — магниевая соль, которая широко используется в народном хозяйстве, строительстве и в медицине.
Работа состоит из введения, трёх глав, выводов и списка литературы из 9 наименований.
В первой главе представлен литературный обзор. В нём отражается физико- химическая характеристика свойств магния, пояснены теоретические основы процессов электролитического восстановления металлов из водных растворов электролитов, а также представлен анализ публикаций по проблемам окисления, растворения и коррозии в водных средах.
Во второй главе дано представление о методиках исследования. В работе использованы классические методы исследования кинетики гетерогенных процессов с отслеживанием изменения кислотности раствора электролита и его вязкости. Третья глава посвящена обсуждению результатов эксперимента. Проанализирована морфология осаждённого покрытия, рассмотрены микроснимки, полученные на растровом сканирующем микроскопе JEOL JCM-6000. Дана экспериментальная оценка результатов осаждения магниевых покрытий. В заключении сделаны выводы по работе.
Среди огромного многообразия металлов и сплавов есть один, особенно «модный» сегодня, благодаря сочетанию в нём множества интересных свойств: высокая прочность, термостойкость, биоинертность и это - магний. За магниевыми протезами и имплантатами стоит будущее медицины - вот, почему так важно заниматься разработками магниевых материалов. Перспективной также считается возможность применения магниевых сплавов в авиа и ракетостроении, поскольку масса магния почти в два раза меньше массы алюминия, сплавы на основе которого активно применимы сейчас в этих отраслях. Снижение веса конструкции приведёт к меньшему энергопотреблению - это экономически выгодно.
Несмотря на все вышеперечисленные положительные моменты, современное производство магния является экологически неблагополучным, поскольку, процесс сопровождается выделением в окружающую среду опасных соединений: хлора и хлорорганических соединений. Поэтому разработка альтернативных методов получения магния весьма актуальна.
Анализ научной литературы позволил сформулировать идею работы — электролитическое получение магния.
Целью работы является отработка состава электролита и методики нанесения магниевых покрытий электролитическим методом из водного раствора электролита.
Поставлены задачи:
5. Провести анализ научной литературы и патентов по теме исследования;
6. Изучить методику нанесения электролитических покрытий;
7. Подобрать состав электролита для электроосаждения магния;
8. Отработать режимы получения магниевых покрытий из подобранного состава электролита.
Работа отражает результаты исследований, связанных с взаимодействием магния с водными растворами электролитов. В качестве магний содержащего вещества было решено использовать бишофит. Бишофит ( М gC 1 2 • 6 Н2О) — магниевая соль, которая широко используется в народном хозяйстве, строительстве и в медицине.
Работа состоит из введения, трёх глав, выводов и списка литературы из 9 наименований.
В первой главе представлен литературный обзор. В нём отражается физико- химическая характеристика свойств магния, пояснены теоретические основы процессов электролитического восстановления металлов из водных растворов электролитов, а также представлен анализ публикаций по проблемам окисления, растворения и коррозии в водных средах.
Во второй главе дано представление о методиках исследования. В работе использованы классические методы исследования кинетики гетерогенных процессов с отслеживанием изменения кислотности раствора электролита и его вязкости. Третья глава посвящена обсуждению результатов эксперимента. Проанализирована морфология осаждённого покрытия, рассмотрены микроснимки, полученные на растровом сканирующем микроскопе JEOL JCM-6000. Дана экспериментальная оценка результатов осаждения магниевых покрытий. В заключении сделаны выводы по работе.
В результате проведенных исследований по теме выпускной квалификационной работы был проведен анализ научной литературы и патентов, изучены методики измерения вязкости и кислотности электролитов, изучена и освоена методика нанесения электролитических покрытий, подобраны составы электролитов для электроосаждения магния и отработаны некоторые режимы получения магниевых покрытий из подобранных составов электролитов.
В результате проведенных исследований было обнаружено, что при электроосаждении в электролитах 1 и 3 на поверхности катода не образуется магниевых осадков. Магний осаждается из электролитов 2 и 4, однако интенсивнее осаждение идет из электролита с добавлением хлорида натрия.
Проведенные эксперименты показали, что для получения на поверхности микросетки магниевых образований с использованием электролита на основе бишофита, необходимо брать концентрацию на пределе растворимости.
Результаты исследований выявили факт слабой адгезии магниевого осадка с нержавеющей сталью марки 12Х18Н10.
Таким образом, по результатам работы над темой ВКР можно сформулировать рекомендации для дальнейших исследований:
1. Проводить электроосаждение из электролита на основе бишофита с концентрацией на пределе растворимости и добавление хлорида натрия.
2. В качестве подложки не целесообразно использовать нержавеющую сталь из-за слабой адгезией с магнием.
3. Для улучшения структуры покрытия электроосаждение осуществлять при меньших перенапряжениях с увеличением времени осаждения.
В результате проведенных исследований было обнаружено, что при электроосаждении в электролитах 1 и 3 на поверхности катода не образуется магниевых осадков. Магний осаждается из электролитов 2 и 4, однако интенсивнее осаждение идет из электролита с добавлением хлорида натрия.
Проведенные эксперименты показали, что для получения на поверхности микросетки магниевых образований с использованием электролита на основе бишофита, необходимо брать концентрацию на пределе растворимости.
Результаты исследований выявили факт слабой адгезии магниевого осадка с нержавеющей сталью марки 12Х18Н10.
Таким образом, по результатам работы над темой ВКР можно сформулировать рекомендации для дальнейших исследований:
1. Проводить электроосаждение из электролита на основе бишофита с концентрацией на пределе растворимости и добавление хлорида натрия.
2. В качестве подложки не целесообразно использовать нержавеющую сталь из-за слабой адгезией с магнием.
3. Для улучшения структуры покрытия электроосаждение осуществлять при меньших перенапряжениях с увеличением времени осаждения.
Подобные работы
- Получение покрытий методом ВЧ-магнетронного распыления мишени на основе ГА на поверхностях биодеградируемых магниевых сплавов AZ31 и AZ91
Дипломные работы, ВКР, техническая механика. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016 - РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И СОСТАВОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
ЛИТОГО СЛЮДОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
КОРРОЗИОННОСТОЙКОГО В МАГНЕЗИАЛЬНО-ЩЕЛОЧНЫХ
РАСПЛАВАХ
Диссертация , материаловедение . Язык работы: Русский. Цена: 5790 р. Год сдачи: 2020 - Исследование и разработка технологических режимов получения строительных керамических материалов с использованием отходов алюминиевого производства
Магистерская диссертация, технология конструкционных материалов. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017 - ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ Mg-Al, У-М§, d-Mg И КИНЕТИКА КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМУ ПОЛУЧЕНИЮ ЛИГАТУР
Авторефераты (РГБ), металлургия. Язык работы: Русский. Цена: 250 р. Год сдачи: 2010 - Улучшение эксплуатационных свойств рабочих поверхностей деталей двигателей внутреннего сгорания
Магистерская диссертация, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4860 р. Год сдачи: 2017



