Гордієнко В. О. Електроосадження нанокристалічних хром-карбонових покриттів з розчинів солей хрому(III)

Об'єкт дослідження - електролітичне нанесення покриттів сплавами хрому з електролітів на основі солей Cr(III). Мета дослідження - розробка наукових основ сучасної високоінтенсивної екологічно безпечної технології одержання товстошарових нанокристалічних покриттів сплавом хром-карбон з електролітів на основі солей Cr(III). Методи дослідження: вольтамперометрія і гравіметрія, фотоколориметрія і потенціометрія, рентгенофотоелектронна спектроскопія, спектроскопія тліючого розряду з безперервним іонним травленням поверхні, рентгенофазовий аналіз, метод малокутової рентгенівської дифракції, вимірювання мікротвердості покриттів, триботехнічні вимірювання, оптична мікроскопія та скануюча електронна мікроскопія. Теоретичні і практичні результати - вперше отримано комплекс систематичних експериментальних даних щодо впливу різних чинників на електроосадження сплаву хром-карбон з електроліту на основі тривалентного хрому з добавками карбаміду і мурашиної кислоти. Новизна результатів: встановлено новий механізм утворення сплаву хром-карбон, згідно з яким реакція осадження хрому нав'язує свої кінетичні закономірності процесу співосадження Карбону у сплав, при цьому включення Карбону в осад здійснюється за механізмом хімічної взаємодії високоактивних ад-атомів хрому з адсорбованими органічними частинками; показано можливість отримання високоякісних нанокристалічних хром-карбонових покриттів (із вмістом карбону ~10%) з товщиною кілька сотень мікрометрів і заданим розміром нанокристалітів (3,5 нм) з розчинів солей тривалентного хрому в присутності карбаміду і мурашиної кислоти. Отримані експериментальні результати щодо впливу складу електроліту та режиму електролізу на вихід за струмом, швидкість осадження, а також на склад і властивості утворюваних покриттів є засадою нових екологічно безпечних високоінтенсивних технологій нанесення товстошарових (кілька сотень мікрометрів) нанокристалічних покриттів на основі хрому з прогнозованими властивостями. Запропонована нова технологія електроосадження сплаву Cr-C з використанням електроліту, що містить основний сульфат тривалентного хрому (хромовий дубитель), який дозволяє помітно збільшити покривну здатність електроліту (у порівнянні з відомими прототипами) і одержувати товстошарові нанокристалічні покриття сплавом хром-карбон з вмістом карбону ~10% (мас.), виходом за струмом 36% і швидкістю осадження ~0,7 мкм/хв (при густині струму 20 А/дм2). Сфера використання: машинобудівна та аерокосмічна галузі промислового.