ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ ЦИНКА ИЗ КИСЛЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА СТАЛЬНУЮ ПОДЛОЖКУ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБРАБОТАННУЮ, В ПОТЕНЦИОСТАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ ДОФАЗОВОГО ОСАЖДЕНИЯ
Аннотация
Исследовано влияние предварительной обработки стальной поверхности изделия в потенциостатическом режиме дофазового осаждения на процесс электроосаждения цинка из кислых электролитов. С целью определения потенциала поляризации в режиме дофазового осаждения измерялся равновесный потенциал цинкового электрода в растворах изучаемых составов. Предварительная обработка исходного стального электрода (использовалась Ст3) в потенциостатическом режиме дофазового осаждения осуществлялась при потенциалах на 50 мВ положительнее равновесного значения. Показано, что содержание цинка в поверхностном слое стального электрода, определенное рентгенофлуоресцентным методом, зависит от времени поляризации в режиме дофазового осаждения и состава электролита. Установлена длительность времени дофазовой поляризации электрода, не превышающая 3 мин. Увеличение времени поляризации нецелесообразно, так как в результате частичного растворения осаждаемого цинка, его количество в поверхностном слое не возрастает. Изучение кинетики дофазового осаждения цинка показало, что по истечении 1,5-2 мин поляризации электрода, преобладающими становятся диффузионные процессы в твёрдой фазе: происходит включение цинка в поверхностные слои электрода. Предварительная обработка стали в режиме дофазового осаждения сказывается на скорости процесса последующего наращивания толщины цинкового покрытия и на характере хода кривых плотность тока - время. Установлено, что механизм зародышеобразования, проанализированный при формировании цинкового покрытия из электролита, содержащего сернокислые соли цинка, натрия и алюминия, не меняется после проведения предварительной потенциостатической обработки стали в режиме дофазового осаждения. Применение предварительной обработки стали в потенциостатическом режиме дофазового осаждения в электролитах цинкования приводит к снижению скорости выделения водорода, соответственно, к меньшей пористости покрытия и большей его защитной способности.
Литература
Kudryavtsev V.N., Mamaev V.I., Okulov V.V., Skopintsev V.D. About the fields of application of zinc coatings; about phosphating compositions for coloring; about the composition of the cold oxidation solution; about corro-sion resistance of Zn-coatings with passivation; about "self-healing" of passive Cr (VI) film; on zinc-lamellar coatings. Galvanotekh. Obrab. Pov. 2011. V. 19. N 4. P. 11-15 (in Russian).
Okulov V.V. Zinc plating. Technique and technology. M.: Globus. 2008. 252 p. (in Russian).
Gubin A.F., Kozlova E.N., Gusev V.Yu. Promising technology of galvanic zinc coating. Obor. Kompl. – Nauch.-Tekh. Progr. Ross. 2006. N 1. P. 71-73 (in Russian).
Proskurkin E.V., Sukhomlin D.A. The influence of the method of zinc coating on the physical, mechanical and protective properties of zinc coatings. Korroz.: Mater., Zashch. 2006. N 5. P. 34-42 (in Russian).
Vysotskaya N.A., Kabylbekova B.N., Isabaev K. The role of surfactants in the formation of zinc coating in acid zinc electrolyte. Nauka sovr. mire: sborn. nauch. trud. 2018. P. 129-133 (in Russian)
Sorour N., Zhang W., Gabra G. Electrochemical studes of ionic liqurd additives diring the zinc electrowinning process. Hydrometallurgy. 2015. N 157. P. 261-269. DOI: 10.1016/j.hydromet.2015.09.003.
Shevchenko T.Yu., Solovyova N.D. Electrodeposition of zinc from sulfate electrolyte in stationary and reversible electrolysis modes. Khim. Tekh. 2015. V. 16. N 12. Р. 726-732 (in Russian).
Plokhov S.V., Matasova I.G., Vorotyntsev V.M., Kharitonova I. Yu. Zinc Electrodeposition from Sulfuric Ion-Exchange Eluates. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. tekhnol.]. 2001. V. 44. N 5. P. 171-174 (in Russian).
Medvedev G.I., Makrushin N.A., Khamunela V. Electro-deposition of shiny zinc coatings from sulfate electrolyte. Zhur. Prikl. Khim. 2007. V. 80. N 8. P. 1276 -1281 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427207080101.
Kireev S.Yu., Yangurazova A.Z., Kireeva S.N. Electro-deposition of galvanic coatings with zinc from zinc electrolyte using the galvanostatic mode of pulse electrolysis. Galvanotekh. Obrab. Pov. 2020. V. 28. N 1. P. 4-10 (in Russian). DOI: 10.47188/0869-5326_2020_28_1_4.
Minin I.V., Solovyova N.D. Kinetic patterns of zinc electro-reduction in the presence of surfactants. Nauch. Obozr. 2013. N 10. P. 131-134 (in Russian).
Perelygin Yu. P., Kireev S. Yu., Yagnichenko N. V. Electrochemical deposition of zinc from an electrolyte containing lactic acid. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Pov. Reg. Yestestv. Nauki. 2013. N 2 (2). P. 102-109 (in Russian).
Yalymova T.Yu., Solovyova N.D. Electrodeposition of zinc coatings in a reverse mode in the presence of surfactants. Galvanotekh. Obrab. Pov. 2020. V. 28. N 1. P. 28-33 (in Russian). DOI: 10.47188/0869-5326_2020_28_1_28.
Shaidurova G.I., Vasiliev I.L. Development and experimental testing of highly effective cyanidefree electrolytes in the application of zinc electrochemical coatings in electroplating. Vest. Perm. Nauchn. Tsentra URO RAN. 2010. N 4. P. 88-91 (in Russian).
Chentsova E.V., Pochkina S.Yu., Solovieva N.D., Lopu-khova M.I. Kinetics of electrodeposition of zinc-nickel alloy from sulfate-glycinate electrolyte. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. tekhnol.]. 2019. V. 62. N 4. P. 128-134. DOI: 10.6060/ivkkt.20196204.5833.
Legkaya D.A., Solovyova N.D. The role of prephase deposition in the process of electrodeposition of a protective nickel coating. Korroz.: Mater., Zashch. 2017. N 7. P. 35 - 39 (in Russian).
Legkaya D.A., Solovyova N. D., Yakovlev A.V. Physicomechanical properties of nickel plating deposited from nickel-plating sulfate electrolyte using preliminary prephase deposition. Zhur. Prikl. Khim. 2017. N 9. P. 1190 - 1204 (in Russian). DOI: 10.1134/S1070427217090129.
Shafey A.L., Taguchn S., Aramata L. Formation of ada-tomic zinc layers on Pt (III) Pt (II0) in the presence of boric acid and chloride ions. Elektrokhimiya. 2009. V. 41. N 2. P. 745-751 (in Russian).
Mascaro L.N., Santos M.C., Machado S.A.S., Avaca L.A. Voltammetric and Rotating Ring-Disk Studies of the Influence of Anions in the Underpotential Deposition of Zinc on platinum. J. Braz. Chem. Soc. 2002. V. 13. N 4. P. 529 – 534. DOI: 10.1590/S0103-50532002000400019.
Andreev Yu.Ya. Thermodynamic prerequisites for the high rate of diffusion of atoms in the surface layer of metal electrodes. Zashch. Met. 2007. V. 43. N 1. P.18-24 (in Russian). DOI: 10.1134/S003317320701002X.
Vinogradov S.S. On the classification of electrolytes. Galvanotekh. Obrab. Pov. 2007. V. 15. N 2. P. 48 – 50 (in Russian).
Vinogradov S.S. Ecologically safe galvanic production. M.: Globus. 2002. 352 p. (in Russian).
Gamburg Yu.D. Initial nuclei growth period and period of non-steady-state nucleation during electrocrystallization. Russ. Zhurn. Elektrokhim. 2004. V. 40. N 2. P. 215-216. DOI: 10.1023/B:RUEL.0000016339.58450.8d.
