МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ Cr-Cr3P IN STATU NASCENDI ИЗ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ТРЕХВАЛЕНТНОГО ХРОМИРОВАНИЯстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 4 июня 2021 г.
Аннотация:В работе исследовано влияние таких параметров, как концентрация сульфата хрома и гипофосфита натрия, рН электролита, температура и плотность тока на процесс электроосаждения сплава хром-фосфор. Химический состав покрытий оценивали методамирентгеновского микроанализа (JSM-6490LV) и рентгенофазового анализа. Дробный план 25–1 ротатабельного центрального композиционного планирования был использован для получения математических моделей и многопараметрической оптимизации процесса с применением обобщенной функции желательности Харрингтона. Установлен разнонаправленный характер воздействия указанных факторов на параметры оптимизации. По результатам моделирования и анализа математического описания процесса предложен оптимальный состав электролита (в г/л) и условия электролиза: Cr2(SO4)3·6H2O – 285, Al2(SO4)3·12H2O – 120, Na2SO· – 50, NaH2PO2·H2O – 20, CO(NH2)2 – 70, рН – 1,3, температура – 35 oС, плотность тока – 46 А/дм2. Результаты определения химического состава покрытий подтвердили образование сплава хром-фосфор. В зависимости от условий эксперимента наблюдались различные содержание фосфора в покрытии, выход по току и качество покрытий. Сплавы проявляли рентгеноаморфный характер при содержании фосфора около 6 мас.% и становились нанокристаллическими при содержании фосфора 16 мас.%. При этом происходило выделение фазы фосфида хрома – Cr3P, зафиксированное на рентгеновских дифрактограммах, что свидетельствует об образовании нанокристаллических композиционных покрытиях Cr-Cr3P в условиях зарождения (In Statu Nascendi). Полученные результаты относились к нетермооб-работанным образцам. Приемлемый выход по току наблюдался для сплава, полученного в оп-тимальных условиях 46 А/дм2, 35 °С и рН 1,3 из электролита оптимального состава и былравен 13-14%. В этих условиях покрытие содержало 16 мас.% фосфора. Результаты даннойработы также показывают важность использования методов оптимизации для полученияметаллических покрытий с контролируемыми свойствами для различных применений.Предложенная методика – один из инструментов поиска оптимальных возможных условийэлектроосаждения сплавов.