Катодное осаждение цинк-никелевых покрытий из низкоконцентрированного аммиачно-хлоридного электролита с высоким содержанием глицина

Аннотация

Установлены кинетические закономерности синтеза, химический состав и морфология цинк-никелевых покрытий, электролитически получаемых из низкоконцентрированных (0.04 М ZnCl₂, 0.08 M NiCl₂) аммиакатных и аммиакатно-глицинатных хлоридных растворов. С применением нестационарных электрохимических методов (циклическая вольтамперометрия, вольтамперометрия с линейной разверткой потенциала) найдено, что катодное осаждение сплавных Zn–Ni покрытий независимо от наличия глицина в аммиачно-хлоридном электролите лимитируется диффузионным массопереносом ионов, электрохимическое восстановление которых (стадия переноса заряда)
является необратимым. Введение глицина в электролит в относительно высокой концентрации (0.3 М) способствует получению более гладких покрытий, что подтверждается методом растровой электронной микроскопии. При этом по данным рентгеноспектрального микроанализа атомная доля никеля в потенциостатически осаждаемом покрытии повышается в среднем на 9.7 %. Вероятно, изменение химического состава является причиной существенного снижения (в среднем на ~15 %) выхода по току при добавлении глицина в электролит, поскольку способствует ускорению побочной катодной реакции выделения водорода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шеханов Р. Ф., Гридчин С. Н., Балмасов А. В.
Электроосаждение цинк-никелевых покрытий из
щелочных комплексных электролитов. Известия
ВУЗОВ. Сер. химия и хим. технология. 2016;59(1):
51–53. DOI: https://doi.org/10.6060/tcct.20165901.5296
2. Мамаев В. И. Функциональная гальванотех-
ника. Киров: ВятГУ; 2013. 208 с.
3. Гаевская Т. В., Цыбульская Л. С., Бык Т. В.
Формирование, структура и свойства электрохи-
мически осаждаемых цинк-никелевых сплавов.
Химические проблемы создания новых материа-
лов и технологий. 2003;(2): 100–110. Режим досту-
па: http://elib.bsu.by/handle/123456789/31638
4. Баптишта Э., Прайкшат П., Рёш М., Серов А. Н.
Защитные покрытия сплавом цинк-никель. Галь-
ванотехника и обработка поверхности. 2012;(1):
29–31. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17588284
5. Майзелис А. А., Артеменко В. М., Байрач-
ный Б. И, Любимов, А. И., Прогляда С. А., Каплун
А. В. Электроосаждение функциональных
цинк-никелевых пленок. Современные электрохи-
мические технологии и оборудование: Материалы
международной научно-технической конферен-
ции, 28–30 ноября 2017, Минск. Минск: БГТУ; 2017.
с. 190–193. Режим доступа: https://elib.belstu.by/handle/123456789/23837
6. Гамбург Ю. Д., Зангари Дж. Теория и практи-
ка электроосаждения металлов. М.: БИНОМ. Лабо-
ратория знаний; 2015. 438 с.
7. Штин С. В., Габидулин В. В., Юсупова Л. И.
Исследование состава и структуры цинк-никелевых
покрытий, осажденных из слабокислого электро-
лита на железный подслой. Вестник ЮУрГУ. Сер.
Металлургия. 2016;(4): 147–153. DOI: https://doi.org/10.14529/met160417
8. Бобрикова И. Г., Чёрная Е. В. Закономерности
электроосаждения сплава цинк-никель в аммиа-
катных элеткролитах. Известия ВУЗОВ. Сер. техни-
ческие науки. 2011;(5): 112–115. Режим доступа:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17027116
9. Березин Н. Б., Гудин Н. В., Филиппова А. Г.,
Чевела В. В, Межевич Ж. В., Яхьяев Э. Д., Сагде-
ев К. А. Электроосаждение металлов и сплавов из
водных растворов комплексных соединений. Ка-
зань: изд-во Казан. гос. технол. ун-та; 2006. 276 с.
10. Elkhatab F., Sarret M., Miiller C. Chemical and
phase compositions of zinc + nickel alloys determined
by stripping techniques. J. Electroanal. Chem.
1996;404(1): 45–53. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-0728(95)04359-4
11. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А.
Электрохимия. М.: Химия; 2001. 624 с.