Наведено основні відомості про корозійне руйнування й організацію протикорозійного захисту. Розглянуто структуру, будову, фізико-хімічні та механічні властивості металів і сплавів як об'єктів корозії. Описано корозійні середовища та наведено їх кількісні характеристики, висвітлено природу взаємодії з металами та механізм руйнування. Проаналізовано загальні та специфічні види корозії за умов експлуатації, викладено сучасні засоби запобігання та захисту.

Приведены основные сведения о коррозионном разрушении и организации протикоррозионной защиты. Рассмотрены структура, строение, физико-химические и механические свойства металлов и сплавов как объектов коррозии. Описаны коррозионные среды и приведены их количественные характеристики, освещены природа взаимодействия с металлами и механизм разрушения. Проанализированы общие и специфические виды коррозии в условиях эксплуатации, изложены современные средства предупреждения и защиты.

Наведено теоретичні відомості про колоїдні та буферні системи, а також будову та біологічні властивості вуглеводів, амінокислот, білків, нуклеотидів, ліпідів, жирних і нуклеїнових кислот, вітамінів і ферментів. Розглянуто типові біохімічні реакції за участю даних речовин і визначено їх біологічні функції. Особливу увагу приділено питанням біоенергетики, процесам генерації та перетворення енергії у біологічних системах. Розроблено поліваріантні навчальні завдання для лабораторних робіт на визначення якісного та кількісного складу біологічних об'єктів і середовищ з використанням сучасних фізико-хімічних методів.

Представлены теоретические сведения о коллоидных и буферных системах, а также строении, биологических свойствах углеводов, аминокислот, белков, нуклеотидов, липидов, жирных и нуклеиновых кислот, витаминов и ферментов. Рассмотрены типичные биохимические реакции при участии данных веществ и установлены их биологические функции. Особое внимание уделено вопросам биоэнергетики, процессам генерации и преобразования энергии в биологических системах. Разработаны поливариантные учебные задания для лабораторных работ на определение качественного и количественного состава биологических объектов и сред с использование современных физико-химических методов.

Установлено влияние основных параметров импульсного электролиза - амплитуды плотности тока, частоты и скважности импульсов, длительности паузы и импульса - на осаждение сплава кобальт - вольфрам. Экстремальный характер зависимостей выхода по току и содержания вольфрама в сплаве от указанных факторов требует оптимизации технологических процессов для получения покрытий заданного состава. Коррозионно-электрохимическое поведение покрытий детерминируется содержанием сплавообразующих элементов и укладывается в рамки кинетических закономерностей, подтвержденных результатами импедансных измерений.

Проанализированы особенности очистки техногенных газовых выбросов от углеводородов, оксидов азота и углерода с использованием каталитических нейтрализаторов. Отмечена актуальность замены платиноидов в катализаторах на металлы и сплавы, а также оксидные соединения. Предложено использовать реакцию выделения водорода для оценки каталитической активности синтезируемых материалов. К перспективным способам нанесения каталитических материалов на металлические носители отнесены электрохимические методы. Для прогнозирования свойств сплавов использована зависимость тока обмена от энергии связи металл - водород и теория нечетких множеств. Оптимизированы режимы синтеза сплавов Ni - Cu и Ni - W, состав которых соответствует максимальной каталитической активности. Показано, что сплавы Ni - W обладают синергетическим эффектом.

Результаты системных исследований влияния условий электролиза на состав сплавов Co - W, Ni - W и Ni - Pd позволили установить основные закономерности формирования каталитически активных материалов с аддитивными и синергетическими свойствами в сравнении со сплавообразующими металлами. Изучено влияние pH электролита на состав покрытий сплавами вольфрама с кобальтом и никелем. Экстремальные зависимости массовой доли тугоплавкого компонента от кислотности среды подтверждают гипотезу о вероятности химического восстановления вольфраматов атомарным водородом наряду с электрохимическим. Проанализировано влияние состава сплавов на их коррозионную стойкость и каталитическую активность в реакции электролитического выделения водорода. Тестирование материалов оптимального состава в процессе окисления углеводородов показало снижение температуры и повышение степени превращения оксида углерода (II) на электроосажденных сплавах.

Проанализированы термодинамические характеристики и особенности протекания реакций восстановления оксометаллатов на поверхности алюминия, а также свойства конечных продуктов (удельное электрическое сопротивление оксидов). Отсутствие корреляции между ранжированными рядами этих параметров обусловило необходимость использования средств искусственного интеллекта для моделирования процессов формирования конверсионных покрытий. Получены и визуализированы в 3D пространстве зависимости коррозионной стойкости сплава Д16 от концентрации оксометаллатов, рН, времени наполнения и длительности испытаний. Искусственные нейронные сети на основе многослойных персептронов использованы для прогнозирования коррозионной стойкости конверсионных покрытий.

На основании анализа особенностей физико-химических реакций, приводящих к локальному разрушению поверхности пассивных металлов, сделан вывод о невозможности построения адекватной кинетической модели ее эволюции. Предложено для моделирования процессов формообразования поверхности склонных к пассивации металлов использовать формализацию дискретных состояний с последующим анализом динамики. Построена имитационная модель трансформации морфологии электрохимически активной поверхности под влиянием поляризации импульсным током, предложена схема технологического процесса и количественный критерий завершения обработки.

Приведены результаты исследования каталитической активности электролитических покрытий бинарными сплавами состава Co - W, Ni - W, Co - Mo в гетерогенных окислительно-восстановительных реакциях. Доказана эффективность сплава Fe - Co как электродного материала при производстве водорода водно-щелочным электролизом.

Установлено влияние pH электролита на содержание вольфрама и выход по току покрытия Co - W. Методом поляризационного сопротивления определены скорости коррозии сплавов Co - W и Ni - Pd и показано, что покрытия относятся к группе весьма стойких. Оценена каталитическая активность покрытий в модельной реакции выделения водорода. Получены зависимости коррозионной стойкости и каталитической активности сплавов Co - W и Ni - Pd от содержания компонентов. Обоснован их характер.

Досліджено закономірності осадження сплавів вольфраму з металами родини феруму електролізом з водних розчинів і показано, що процес сплавоутворення включає хімічну стадію відновлення вольфраматів адсорбованими атомами гідрогену. Встановлено чинники, що впливають на склад і властивості покриттів, і наведено переваги імпульсних режимів електролізу. Визначено склад сплавів з максимальною активністю в реакції електрохімічного виділення водню.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання застосування штучних нейронних мереж для прогнозування динаміки складних електрохімічних систем. Висвітлено кінетичні закономірності та механізм електрохімічного синтезу функціональних покриттів сплавами та складними оксидами. Розкрито взаємозв'язок між складом, морфологією покриттів та їх корозійною стійкістю, каталітичною активністю, мікротвердістю і опором абразивному зношуванню. Визначено склади електролітів і режими електролізу для керування складом, структурою та функціональними властивостями електролітичних покриттів.

Рассмотрены вопросы применения искусственных нейронных сетей для прогнозирования динамики сложных электрохимических систем. Освещены кинетические закономерности и механизм электрохимического синтеза функциональных покрытий сплавами и сложными оксидами. Раскрыта взаимосвязь между составом, морфологией покрытий и их коррозионной устойчивостью, каталитической активностью, микротвердостью и сопротивлением абразивному износу. Определены составы электролитов и режимы электролиза для управления составом, структурой и функциональными свойствами электролитических покрытий.

Розглянуто будову, структуру, хімічні властивості, класифікацію та розповсюдження в природі рідкісних і розсіяних елементів (РРЕ). Висвітлено науково-технічний, економічний, екологічний і соціальний аспекти виробництва РРЕ і матеріалів на їх основі. Описано технологічні схеми одержання простих речовин і найважливіших сполук. Подано інформацію про технічний електроліз, бінарні сполуки, органічні комплекси, гідроксиди, солі оксигенвмісних кислот, хімію рідкоземельних елементів, благородних газів і радіонуклідів. Показано основні галузі застосування РРЕ і матеріалів на їх основі.

Для повышения коррозионной стойкости сплавов алюминия предложено проводить гомогенизацию поверхностных слоев анодным оксидированием в присутствии лигандов в составе раствора электролита. Сформулированы основные требования к лигандам и предложена схема превращений, протекающих в поверхностных слоях основной матрицы сплава алюминия и интерметаллида при анодной поляризации. Исследованы закономерности процесса анодного растворения сплавов в щелочных электролитах и показано участие лиганда в парциальных реакциях. Установлен факт отсутствия меди при гомогенизации поверхностных слоев после анодной обработки сплава Д16 в растворе дифосфатов.

Предложена динамическая модель процесса гомогенизации поверхностного слоя сплавов алюминия за счет растворения упрочняющих фаз интерметаллидов в парциальных анодных реакциях и установлены значения параметров аппроксимации. Показано, что уровень коррозионной стойкости сплавов может быть существенно повышен при микродуговом оксидировании в растворах, содержащих соединения кобальта и марганца, в присутствии которых происходит формирование покрытий сложными оксидами. Химическое сопротивление таких оксидов существенно выше вследствие более значительной толщины, меньшей пористости, повышенной стойкости в щелочных средах и более высокого удельного электрического сопротивления.

Наиболее перспективным направлением в решении заданий прогнозирования отдельных характеристик и динамики сложных химико-технологических систем в технологии минеральных NP - удобрений под воздействием многовекторных факторов есть метод, который базируется на применении искусственных нейронных сетей. Благодаря построению нелинейных моделей любого уровня сложности, появилась возможность обобщения физико-химических свойств исходных веществ в растворе, учета влияния технологических параметров и предвидения конечных продуктов вследствие протекания химических реакций по многим маршрутам. Построенные нейронные сети адекватны экспериментальным данным и позволяют целенаправленно управлять процессом нейтрализации азотно-кислотной вытяжки водными растворами аммиака для получения NP - удобрений заданного состава.

Предложено при анализе переработки низкосортных руд и концентратов отечественных месторождений и реакций, протекающих в таких многокомпонентных системах, учитывать ионное равновесие в нейтрализованных растворах. Посредством изменения рН среды можно управлять ионным составом растворов и направлением реализующихся в системе процессов, а также характером образующихся целевых веществ. Приведены теоретические и экспериментальные исследования, которые позволяют обосновать физико-химические основы технологии и получать удобрения заданного состава.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.054-18

Рубрики:

Електрохімічні покриття металів. Гальванотехніка

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Встановлено зв'язок між корозійною тривкістю та складом гальванічних покривів сплавом Co - Ag з різним вмістом сплавотвірних компонентів. За результатами аналізу гістограми розподілу висот і кутів нахилу, а також 2D- і 3D-карт поверхонь показано, що покрив сплавом кобальт - срібло щільний та рівномірний за структурою, а розміри зерен мають еліптичну форму і знаходяться в межах 80 - 100 нм. Експериментально доведено, що сплави кобальт - срібло виявляють високу корозійну тривкість в лужних середовищах.

Исследовано влияние энергетических и временных параметров импульсного электролиза на выход по току, скорость и селективность анодного растворения псевдосплава ВК 10. Определено влияние температуры электролита на выход по току и скорость растворения исходного материала. Показано, что варьирование амплитуды тока, длительности импульса и паузы, а также их соотношения позволяют управлять маршрутом растворения и контролировать скорость отдельных стадий и процесса в целом. Определены оптимальные значения параметров импульсного режима, обеспечивающие активное растворение компонентов сплава ВК 10 с выходом по току 80 - 95 %. Построена имитационная модель процесса, отражающая зависимость между изменением состава обрабатываемого сплава и количеством пропущенного электричества. Использование предложенной модели позволяет определять концентрацию вольфрама на обрабатываемой поверхности и содержание его соединений в электролите в ходе электролиза.