Повышение качества поверхности сплавов золота электрохимическим полированием биполярными импульсами тока
Электрохимическое полирование (ЭХП) поверхности металлов и сплавов как один из наиболее прогрессивных технологических процессов металлообработки. Применение электролитов при повышенных температурах (60-90 ºС). Повышение качества поверхности сплавов.
| Рубрика | Химия |
| Вид | автореферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.08.2018 |
| Размер файла | 321,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Специальность 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Повышение качества поверхности сплавов золота электрохимическим полированием биполярными импульсами тока
Калинников Илья Владимирович
Рыбинск - 2010
Работа выполнена в ГОУ ВПО "Костромской государственный технологический университет"
Научный руководитель доктор технических наук, профессор Галанин Сергей Ильич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Уваров Лев Борисович
доктор технических наук, профессор Белкин Павел Николаевич
Ведущая организация ГОУ ВПО "Ивановский Государственный Энергетический Университет"
Защита состоится 5 мая 2010 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в ГОУ ВПО Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. Соловьева по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул. Пушкина, 53.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. Соловьева.
Автореферат разослан 31 марта 2010 г.
Учёный секретарь диссертационного совета Конюхов Б.М.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Под качеством поверхности в ювелирной промышленности понимают совокупность таких показателей, как шероховатость и отражательная способность (блеск) поверхности.
Электрохимическое полирование (ЭХП) поверхности металлов и сплавов в настоящее время является одним из наиболее прогрессивных технологических процессов металлообработки, не смотря на то, что используется в промышленности на протяжении многих десятилетий. В основном это связано с рядом существенных преимуществ процесса по сравнению с механическим полированием с применением свободного или связанного абразива.
Традиционно ЭХП производится в анодном режиме в растворах кислот и щелочей с различными неорганическими и органическими добавками. При промышленном использовании традиционного ЭХП могут возникать определенные проблемы:
- применение электролитов при повышенных температурах (60-90 єС) вызывает значительную экологическую нагрузку на окружающую и производственную среду;
- ЭХП ювелирных сплавов на основе золота в настоящее время отработано лишь в дорогостоящих и ядовитых цианистых электролитах;
- известные технологические процессы ЭХП с использованием постоянного тока не позволяют использовать их в качестве финишной операции, так как качество получаемой поверхности недостаточны.
Необходимость устранения существующих недостатков процесса ЭХП и расширения его технологических возможностей потребовала использования импульсов тока длительностями в диапазоне (0,1-3,0)Ч10-3 с. Промышленное же внедрение требует разработки экспресс-методов определения оптимальных параметров процесса, а также исследование динамики удаления металла и скорости сглаживания микронеровностей поверхности при различных исходных состояниях поверхности заготовок в условиях предварительной и финишной обработки.
Целью работы является повышение качества поверхности сплавов золота с использованием электрохимического полирования биполярными импульсами тока.
Для достижения цели работы необходимо решить следующие задачи.
1. Проанализировать особенности процесса сглаживания высоты микро-неровностей поверхности изделий из сплавов золота при использовании различных способов их обработки.
2. Исследовать особенности и определить общие закономерности поляризации ювелирных сплавов золота биполярными импульсами тока прямоугольной формы в условиях сглаживания высоты микронеровностей поверхности.
3. Исследовать динамику изменения микрошероховатости и отражательной способности при различных исходных состояниях обрабатываемой поверхно-сти изделий из сплавов золота и определить технологические параметры процесса обработки.
4. Определить особенности технологического процесса ЭХП в условиях промышленной обработки изделий и исследовать их влияние на процесс.
5. Разработать метод определения оптимальных параметров процесса ЭХП.
6. Разработать патентопригодный способ ЭХП поверхности изделий из сплавов золота, оборудование для его реализации, внедрить их на ювелирном предприятии.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием теории ЭХП. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях на специальном оборудовании с использованием системы автоматизированной обработки экспериментальных данных с применением методов статистической обработки результатов.
На защиту выносятся:
- результаты исследования процессов, проходящих на границе раздела "анод-электролит" при ЭХП биполярными импульсами тока;
- модель изменения величины постоянной составляющей потенциала поверхности сплавов золота под действием импульсов тока прямоугольной формы;
- результаты исследования отражательной способности и шероховатости поверхности при различных последовательностях предварительных и заключительных операций обработки заготовок изделий из сплавов золота;
- методика определения оптимальных амплитудно-временных параметров импульсов (АВПИ) тока для процесса ЭХП поверхности ювелирных сплавов на основе золота с учетом эффективности полирования и продолжительности процесса;
- технологический процесс ЭХП поверхности заготовок из сплава ЗлСрМ 58,5-8.
Научная новизна
1. Получены экспериментальные зависимости "ток-время" и "поляризация-время" при ЭХП биполярными импульсами тока, характеризующие процессы, проходящие на границе раздела "анод-электролит".
2. Экспериментально доказана возможность регулирования скоростей процессов на границе раздела "анод-электролит", отвечающих за качество обработанной поверхности, изменением амплитудно-временных параметров импульсов (АВПИ) и режимов электролиза.
3. Выявлены особенности зависимостей "ток-время" и "поляризация-время", характерные для оптимальных АВПИ и режимов электролиза с точки зрения эффективности полирования с учетом отражающей способности получаемой поверхности.
4. Определено влияние титановых подвесочных приспособлений на процесс импульсного ЭХП.
Практическая значимость
1. Определено влияние изменения параметров процесса ЭХП на анодную поляризацию и качество получаемой поверхности.
2. Выявлена зависимость эффективности полирования с учетом отражающей способности поверхности сплавов золота 585 пробы от предвари-тельной механической обработки.
3. Определение при импульсном ЭХП потерь технологического тока на протекание его части через поверхность титановых подвесочных приспособлений позволило выработать рекомендации по корректированию амплитуды тока в импульсе.
4. Разработана методика определения оптимальных АВПИ тока для процесса ЭХП поверхности ювелирных сплавов на основе золота с учетом продолжительности процесса, использование которых позволяет улучшить эффективность полирования.
Реализация результатов работы. На основании проведенных исследований разработан способ электрохимического полирования поверхности изделий из сплавов золота, защищённый Патентом РФ, технологические рекомендации и оборудование для его проведения, прошедшие производственные испытания и внедрённые на предприятии "Ювелирная студия "Арти"", г. Кострома.
Апробация работы. По материалам диссертации сделаны доклады на:
- 1-ой Международной научной конференции "Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии", 2008, Плёс, Иванов. обл.;
- МНТК "Современные наукоёмкие инновационные технологии развития промышленности региона (Лён-2008)" - октябрь 2008, г. Кострома.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе Патент РФ на способ ЭХП металлов и сплавов импульсами тока, 1 статья в научном журнале, содержащемся в перечне ВАК РФ, 3 статьи в журналах различного уровня, 1 глава из научной монографии, 4 текста и тезисов доклада на международных и всероссийских конференциях. Одна работа выполнена лично автором, остальные в соавторстве.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, изложенных на 126 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 9 таблиц, список литературы из 96 наименований и 6 приложений на 13 страницах.
Основное содержание работы
Во введении отражена актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе проанализированы современные способы модифицирования микрогеометрических и отражательных характеристик металлических поверхностей, а также методы совершенствования процесса ЭХП металлов и сплавов. Блеск (отражательная способность) поверхности определяется как структурой металла, так и произведёнными операциями. Рассмотрены основные принципы сглаживания микронеровностей поверхности.
Отмечено, что окончательная доводка поверхностей всегда являлась высоко трудоёмкой и кропотливой операцией. Уже на стадии зарождения процесса обработки поверхностей предпринимались попытки их механизации. Рассмотрено современное оборудование для промышленной реализации процессов полирования поверхности ювелирных изделий (центробежно-дисковый, ротационно-дисковый, драгфинишный метод, сухое и мокрое галтование и др.). Выявлены основные закономерности обработки, соотношения между качеством поверхности и технологическими параметрами, а также критерии их выбора. Отмечено, что результат обработки зависит от большого количества значимых параметров, что не позволяет обеспечить качественную оптимизацию процесса для широкой номенклатуры изделий.
Подробно рассмотрены особенности процесса ЭХП поверхности металлов и сплавов, являющегося альтернативой механическому полированию. Описаны особенности его осуществления при использовании постоянного тока, составы электролитов. Отмечено, что рассмотренные процессы нельзя рассматривать в качестве финишных из-за недостаточно высокого качества обработанной поверхности. Необходимость совершенствования процесса ЭХП поверхности ювелирных сплавов золота привела к использованию вместо постоянного технологического тока униполярных и биполярных импульсов тока определённых амплитудно-временных параметров импульсов (АВПИ). Однако широкое промышленное внедрение способа требует разработки промышленных методов определения оптимальных параметров процесса, а также дополнительных исследований динамики удаления металла и скорости сглаживания микронеровностей поверхности при различных исходных состояниях поверхности заготовок в условиях предварительной и финишной обработки.
Во второй главе описана методика экспериментальных исследований, разработанный экспериментальный стенд.
В работе исследовались процессы обработки поверхности изделий и образцов из сплавов золота 585 пробы, направленные на снижение высоты её микронеровностей, а именно:
- механическая обработка ручным инструментом (надфили, шлифовальная шкурка номеров 320 и 600), а также обработка на шлифовально-полировальных машинах (ШПМ) со свободным и связанным абразивом;
- механическая обработка на центробежно-дисковом финишном станке OTEC серии CF-18 (мокрое и сухое галтование) с различными наполнителями;
- ЭХП на импульсном биполярном токе прямоугольной формы при различных АВПИ.
Для исследований и промышленной реализации процесса ЭХП ювелирных изделий разработан двухканальный импульсный источник питания с независимой регулировкой длительности импульсов и интервала между ними по каждому из каналов. Он формирует однократные и непрерывную последовательность униполярных и биполярных импульсов тока.
Для определения блеска поверхностей собран прибор, состоящий из микроскопа МСБ-9; точечного источника света в виде галогенной лампы; видеокамеры ЕQ-350/Р; тюнера AVER media 305, с функцией "стоп-кадр", и персонального компьютера. Параметры поверхности анализируются с помощью программы Adobe Photoshop.
Относительное сглаживание микронеровностей Rz определялось с помощью интерференционного микроскопа МИИ-4 как отношение разности значений шероховатости до (RzН) и после (RzК) обработки к значению до обработки:
. (1)
Эффективность сглаживания микронеровностей поверхности ЭФ определялась как отношение высоты растворившихся микровыступов к массе снятого или растворившегося металла m:
. (2)
Также рассчитывалась эффективность полирования поверхности ОС с учетом изменения отражательной способности ОС:
. (3)
Зависимости "поляризация-время" и "ток-время" фиксировались цифровым двухканальным осциллографом марки GRS-6052A с функцией оцифровки данных и снабжённого портом RS-232 для связи с компьютером. Данные обрабатывались специально разработанной программой. Проводилось математическое "сглаживание" полученных зависимостей.
В третьей главе исследована поляризация ювелирных сплавов золота биполярными импульсами тока.
Рассмотрены некоторые особенности процесса ЭХП импульсным током. Отмечено, что эффект полирования определяется соотношением скоростей процессов растворения металла в электролите и формирования на его поверхности пассивирующего слоя, причём скорости этих процессов должны быть достаточно высоки. Показано, что варьируя амплитудой и длительностью импульсов тока в микро- и миллисекундном диапазоне, можно сформировать анодный потенциал, обеспечивающий оптимальное соотношение скоростей растворения и пассивационных процессов.
Исследована поляризация поверхности ювелирных сплавов золота 585 пробы различных цветов (красного, европейского жёлтого и белого) биполярными импульсами тока в электролите полирования с целью определения критериев подбора АВПИ для оптимизации режимов ЭХП.
На первом этапе электроды поляризовались одиночной парой импульсов: импульсом тока прямой полярности (ИТПП) и импульсом тока обратной полярности (ИТОП) изменяемых АВПИ при 20, 30 и 40 °С. На рис. 1 представлены полученные зависимости на "красном" золоте. В начале импульса в общее значение потенциала мгновенно включается падение напряжения в слое электролита между поверхностью исследуемого электрода и концом электрода-зонда (IRЭЛ). Оно также практически мгновенно исчезает в момент окончания импульса. Показано, что увеличение количества электричества в ИТОП приводит к спаду тока в импульсе при соответствующем увеличении катодной поляризации и существенном увеличении продолжительности её релаксации к стационарному значению после окончания ИТОП. Такой ход кривых может свидетельствовать, например, о начале обильного выделения водорода, экранирующего поверхность электрода, примерно через 1 мс действия ИТОП.
Рис. 1. Зависимости "поляризация-время" (1, 2, 3) и "ток-время" (4, 5, 6) при анодной поляризации "красного" золота одиночными парами биполярных импульсов тока следующих параметров: iИМП = iОТР.ИМП = 7 A/см 2; tИМП = 3 мс; tЗ = 3 мс; tОТР.ИМП: 1, 4 - 1 мс; 2, 5 - 2 мс; 3, 6 - 3 мс; TЭЛ = 30°С
При поляризации непрерывной последовательностью импульсов картина усложняется (рис. 2). Катодная поляризация изменяется - в частотном режиме её релаксация протекает медленнее. Изменяется форма ИТОП и ход катодной поляризации. Быстрее формируется перепад в ИТОП, он динамичнее, ярче выражен - это можно объяснить нарастанием газовыделения от импульса к импульсу. Появляется выброс тока по переднему фронту ИТПП при определённых АВПИ, что объясняется накоплением продуктов анодных реакций на поверхности электрода.
Отмечено, что влияние состава сплава на ход поляризационных зависимостей весьма значительно. Были получены зависимости "поляризация-время" и "ток-время" в условиях ЭХП при оптимальных АВПИ (рис. 3). Несмотря на то, что динамика процессов на разных сплавах различна, для них существуют одинаковые характерные особенности зависимостей "поляризация-время" и "ток-время", которые должны воспроизводиться к окончанию периода следования импульсов.
Определены характерные особенности "оптимальных" зависимостей "поляризация-время" и "ток-время":
- прямой импульс продолжается до тех пор, пока анодная поляризация не достигнет предела;
- обратный импульс заканчивается до того, как значения тока в импульсе начнет уменьшаться;
- величина тока и температура электролита выбираются такими, чтобы ИТПП был прямоугольной формы без скачков или завалов по переднему фронту;
Рис. 2. Зависимости "поляризация-время" (1, 2) и "ток-время" (3, 4) при анодной поляризации "красного" золота одиночной парой биполярных импульсов тока (1, 3) и их непрерывной последовательностью (2, 4) следующих параметров: iИМП = iОТР.ИМП = 7 A/см 2; tИМП = 3 мс; tЗ = 3 мс; tОТР.ИМП = 3 мс; tПАУЗЫ = 10 мс; TЭЛ = 30°С
Рис. 3. Зависимости "поляризация-время" (1-3) и "ток-время" (4-6) при поляризации различных сплавов золота непрерывной последовательностью биполярных импульсов тока оптимальных для ЭХП параметров: iИМП = iОТР.ИМП= 2 A/см 2; tИМП= 3 мс; tЗ= 0,3 мс; tОТР.ИМП= 0,5 мс; tПАУЗЫ= 0,2 мс; TЭЛ = 25°С.
1, 4 - "жёлтое"; 2, 5 - "красное"; 3, 6 - "белое" золото
- количество электричества в ИТОП составляет 15-20% от ИТПП;
- в паузах между импульсами значение поляризации поддерживается на уровне 25-40% от максимального значения поляризации, достигаемого во время прямого импульса, то есть формируется стабильная постоянная составляющая потенциала (ПСП).
Отмечено, что одним из ключевых условий для получения качественной поверхности при ЭХП является точное поддержание ПСП на определенном уровне к окончанию периода следования импульсов. В зависимости от значений АВПИ возможны три случая: недокомпенсация, полная компенсация и перекомпенсация анодной поляризации. На рис. 4 представлена поляризация анода непрерывной последовательностью биполярных импульсов тока в этих трёх случаях при условии формирования характерных зависимостей "поляризация-время". Основные математические зависимости, определяющие изменение величины ПСП:
(4)
(5)
Рис. 4. Анодная поляризация непрерывной последовательностью биполярных импульсов тока: 1- недокомпенсация, 2- полная компенсация, 3- перекомпенсация анодной поляризации
Четвертая глава посвящена исследованию процесса сглаживания микронеровностей поверхности ювелирных сплавов золота.
На первом этапе исследовался процесс сглаживания микронеровностей поверхности сплава ЗлСрМ 58,5-8 при финишном ЭХП импульсным током. Показано наличие оптимальной продолжительности процесса.
На втором этапе процесс сглаживания исследовался при различной предварительной обработке поверхности: механическим способом ручным инструментом (надфиль №4); механическим способом с помощью связанного абразива (наждачной бумаги № 320); а также без обработки.
ЭХП можно применять в качестве финишной операции при изготовлении изделий при обеспечении следующих условий:
- после литья и предварительной механической обработки перед ЭХП микрошероховатость поверхности не должна превышать значение Rz = 0,3Ч10-6 м (например, после обработки наждачной бумагой № 600);
- качество литья должно обеспечивать отсутствие большого количества пор на поверхности, либо необходимы подготовительные операции по удалению литьевых поверхностных пор.
ЭХП можно использовать в качестве промежуточной операции после литья по выплавляемым моделям с последующим приданием глянца в центробежно-дисковых машинах (ЦДМ). При этом в результате ЭХП придаётся достаточный блеск труднодоступным местам на поверхности изделий.
Сравнительное исследование различных процессов сглаживания микронеровностей поверхности изделий на промежуточных и заключительных операциях (обработка на ШПМ, галтование на ЦДМ, ЭХП на униполярных и биполярных импульсных токах) показало, что конечная величина Rz для них практически совпадает, то есть на доступных для абразива участках поверхности результат ЭХП и других операций соизмерим. На труднодоступных для абразива местах снижение шероховатости возможно только в результате ЭХП.
На основании анализа динамики увеличения отражательной способности и уменьшения микрошероховатости поверхности образцов, а также сравнения эффективности процесса обработки при использовании различных последовательностей операций, можно заключить следующее. Наиболее эффективным является получение качественных отливок, позволяющих отказаться от операций предварительного выглаживания поверхности при помощи абразивных материалов, дальнейшее полирование поверхности ЭХП импульсными биполярными токами, последующая финишная доводка на ЦДМ и заключительное электрохимическое галтование (ЭХГ) биполярными токами.
На третьем этапе исследовался процесс ЭХП ювелирных сплавов золота 585 пробы различных цветов импульсами биполярного тока. Получено, что чем больше температура в пределах 20-35°С, тем быстрее полируется сплав. Однако при этом не достигается минимально возможная шероховатость. Наиболее оптимальной является температура 20-25°С. Полученные зависимости изменения шероховатости поверхности от времени обработки представлены в форме математических зависимостей, проведена оптимизация по продолжительности процесса (рис. 5).
Отмечено, что существует явно выраженная зависимость полируемости от состава сплава. Для подтверждения данного положения были исследованы микроструктуры сплавов.
Рис. 5. Изменение шероховатости поверхности образцов из золота различных цветов при обработке на оптимальном режиме
Пятая глава посвящена разработке технологического процесса ЭХП биполярными токами и оборудования для его промышленной реализации.
Рассмотрено влияние титановых подвесочных приспособлений на процесс ЭХП. Основной конструкцией таких приспособлений при технологическом процессе ЭХП чаще всего является перфорированная корзина, в которую полируемые изделия загружаются "насыпью". При промышленном использовании ЭХП неизбежен вопрос о потерях технологического тока, связанных с формированием анодных пассивирующих плёнок на поверхности титана и протеканию части тока через поверхность корзин. Отмечено, что за достаточно короткий промежуток времени от начала анодного импульса тока (примерно 150-250 мкс) поверхность титана успевает почти полностью запассивироваться, о чем свидетельствует резкое падение амплитудной плотности тока. Причём, чем больше начальная амплитудная плотность тока, тем быстрее протекает этот процесс. В остальное время в импульсе протекает незначительный ток (около 50 мА), который, по-видимому, связан с полупроводниковым характером плёнки, формируемой на поверхности титана. За катодный импульс плёнка растворяется, и в течение последующего анодного импульса формируется вновь. Показано, что независимо от соотношения площадей золота и титана соотношение частных токов между собой 4:1.
Определены универсальные критерии оптимальности АВПИ, определяемые по форме зависимостей "поляризация-время" одиночных импульсов и их непрерывной последовательности. Описана методика определения оптимальных АВПИ.
Описаны установки различной мощности для промышленной реализации процессов ЭХП ювелирных изделий униполярными и биполярными импульсами тока (рис. 6).
а
б
Рис. 6. Цифровые установки для осуществления процесса ЭХП импульсными биполярными токами:
а - на 200А в импульсе и 100А среднего тока; б - на 20А в импульсе и 10А среднего тока
Разработан технологический процесс ЭХП поверхности ювелирных изделий из сплавов золота 585 пробы. ЭХП рекомендуется использовать для обработки сложнопрофилированных поверхностей, обработка которых затруднена или невозможна при использовании ручного абразивного инструмента или ЦДМ. В этом случае эффект по экономии ручного труда и снижению себестоимости продукции при одновременном повышении её качества максимален.
Лучше всего ЭХП подвергаются поверхности, обладающие большой неравномерностью микровыступов по высоте, и минимально подвергнутые абразивной обработке (например, образованные вырубными штампами). В этом случае скорость уменьшения высоты микронеровностей максимальна. Поверхности, образованные литьём по выплавляемым моделям, должны быть минимально затронуты дальнейшей абразивной обработкой, обладать минимальным количеством поверхностных и приповерхностных литьевых пор, которые могут вскрыться в результате ЭХП. Заключительные (финишные) операции ЭХГ по продолжительности не должны превышать 20-40 с. Иначе будет ухудшаться качество поверхности из-за вскрытия "замазанных" на предварительных операциях абразивной обработки металлом углублений и впадин. Выявленные особенности определяют последовательность технологических операций обработки ювелирных изделий при использовании ЭХП и ЭХГ импульсными токами.
Основные результаты и выводы
1. Альтернативой процессам механического полирования поверхности драгоценных металлов и сплавов является электрохимическое полирование. Качество поверхности после традиционного ЭХП сложнопрофильных поверхностей из сплавов золота не удовлетворяет необходимым требованиям.
2. Одним из направлений совершенствования процесса ЭХП является использование коротких импульсов тока прямоугольной формы. Промышленное внедрение этого способа обработки требует дополнительных исследований технологических особенностей процесса и разработки экспресс-методов определения оптимальных параметров импульсов.
3. Разработанная методика определения блеска поверхности позволяет производить оценку отражательной способности поверхности малых площадей, которая необходима в условиях ювелирного производства.
4. При превышении оптимальной продолжительности обратного импульса происходит экранирование поверхности обрабатываемого электрода продуктами электролиза. С ростом температуры электролита происходит накопление продуктов катодных и анодных реакций от импульса к импульсу.
5. Динамика поляризации в условиях ЭХП существенно зависит от со-става обрабатываемых сплавов, но при оптимальном процессе их полирования совпадающие характерные особенности зависимостей "поляризация-время" и "ток-время" должны воспроизводиться к окончанию каждого периода следования импульсов.
6. ЭХП импульсными токами эффективно использовать для обработки сложнопрофильных поверхностей заготовок ювелирных изделий, как на заключительных, так и на промежуточных этапах. ЭХП можно использовать в качестве промежуточной операции после литья по выплавляемым моделям и штамповки с последующим приданием глянца в ротационно-дисковых машинах. При этом в результате ЭХП придаётся достаточный блеск труднодоступным местам на поверхности изделий.
7. Найденные потери технологического тока, связанные с использованием титановых подвесочных приспособлений при ЭХП биполярными импульсами тока, позволяют определить требуемое увеличение амплитудной плотности тока при назначении параметров импульсов. полирование электрохимический сплав
8. Предложенная на основании поляризационных исследований методика позволяет определять оптимальные амплитудно-временных параметры импульсов для обработки различных сплавов золота, применение которых позволяет увеличить эффективность полирования.
9. На основании проведенных исследований разработан способ ЭХП поверхности изделий из сплавов золота, защищённый Патентом РФ, технологические рекомендации и оборудование для его проведения, прошедшие производственные испытания и внедрённые на предприятии "Ювелирная студия "Арти"", г. Кострома.
Основные научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Галанин, С.И. Поляризация ювелирных сплавов золота различных цветов при электрохимическом полировании биполярными импульсами тока [Текст] / С.И. Галанин, И.В. Калинников, А.С. Галанина // Металлообработка, 2008.-№6.- С.17-22.
Статьи и материалы конференций
2. Галанин, С.И. Особенности поляризации анодов из сплавов золота биполярными импульсами тока в полировочном электролите [Текст] / С.И. Галанин, И.В. Калинников // Сборник тезисов и докладов I Международной научной конференции "Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии", Плёс, Ивановская обл., июнь 2008.- С.141.
3. Галанин, С.И. Связь анодной поляризации с эффективностью электрохимического полирования сплавов золота различных цветов биполярными импульсами тока [Текст] / С.И. Галанин, И.В. Калинников, А.С. Галанина // Сборник тезисов и докладов I Международной научной конференции "Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии", Плёс, Ивановская обл., июнь 2008.- С.145.
4. Galanin, S.I. Polarization of jewelry gold alloys by bipolar current pulses in a polishing electrolyte [Текст] / S.I. Galanin, I.V. Kalinnikov // Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2008.- Vol. 44.- No 5.- P.359-366.
5. Калинников, И.В. Влияние материала подвесочных приспособлений на процесс электрохимического полирования [Текст] / И.В. Калинников // Сборник трудов МНТК "Современные наукоёмкие инновационные технологии развития промышленности региона Лён-2008".- Кострома, КГТУ.- 2008.- С.175-176.
6. Галанин, С.И. Анодная поляризация при электрохимическом полировании сплавов золота различных цветов биполярными импульсами тока [Текст] / С.И. Галанин, И.В. Калинников, А.С. Галанина. - Там же.- С.176-177.
7. Галанин, С.И. Исследование возможностей электрохимического формирования микрогеометрических и отражательных характеристик поверхности ювелирных сплавов золота 585 пробы [Текст] / С.И. Галанин, М.В. Сорокина, А.С. Галанина, И.В. Калинников // Дизайн ювелирно-художественных изделий с использованием электрохимической отделки поверхности металлов импульсными токами / С.И. Галанин.- Гл.3.- с.42-86.
8. Galanin, S.I. Technological Features of Electrochemical Polishing of Gold Alloys by Pulse Currents [Текст] / S.I. Galanin, I.V. Kalinnikov, A.S. Galanina // Surface Engineering and Applied Electrochemistry,2009.- Vol. 45.- No 2.- P.85-92.
9. Galanin, S.I. Features of Current Distribution with the Use of Titanium Suspensions for the Electrochemical Polishing of Gold by Bipolar Current Pulses [Текст] / S.I. Galanin, I.V. Kalinnikov, A.S. Galanina // Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2009.- Vol. 45.- No 3.- P.199-205.
Патенты РФ
10. Пат 2361019 Российская Федерация, МПК 7 C25D 3/16. Способ электрохимического полирования металлов и сплавов импульсами тока [Текст] / Галанин С.И., Галанина А.С., Калинников И.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО "Костромской государственный технологический университет". - № 2007138128/02; заявл. 15.10.2007; опубл. 10.07.2009, Бюл. № 19 - 6 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие сплавов, их типы и классификация. Описание физико-химических, механических, технологических и литейных свойств металлов и сплавов. Процесс получения чугуна и стали. Химические элементы, применяемые для легирования. Разновидности сплавов золота.
реферат [32,0 K], добавлен 09.05.2012История возникновения сплавов. Коррозионная стойкость, литейные свойства, жаропрочность и электрическое сопротивление сплавов. Основные свойства сплавов. Раствор одного металла в другом и механическая смесь металлов. Классификация и группы сплавов.
презентация [189,8 K], добавлен 30.09.2011Физические свойства металлов и сплавов. Химические свойства металлов и сплавов. Сплавы. Требования к сплавам и виды сплавов. Методы испытания полиграфических сплавов. Металлы и сплавы, применяемые в полиграфии.
реферат [14,1 K], добавлен 06.09.2006Изучение электрохимических процессов с помощью техники обновления поверхности металла в растворе. Условия, от которых зависят значения тока растворения золота в присутствии сульфидсодержащей добавки. Адсорбция сульфид-ионов на поверхности золота.
реферат [29,3 K], добавлен 30.09.2009Коррозия металла как происходящее на поверхности электрохимическое или химическое разрушение металлического материала. Понятие коррозийного элемента и условия для его образования. Метоты борьбы с ржавчиной, абразивоструйная очистка поверхности металлов.
реферат [21,5 K], добавлен 22.01.2011Понятие и общая характеристика алюминия, его свойства. Особенности электрохимической обработки металлов. Специфика применения анодирования, полирования, эматалирования и травления сплавов и алюминия. Использование исследуемых процессов в полиграфии.
курсовая работа [41,0 K], добавлен 31.05.2013Кристаллическая структура ниобия, золота и их сплавов; количество и положение междоузлий. Диаграмма состояния системы Nb-V; график зависимости периода кристаллической решетки от состава сплава; стереографические проекции; кристаллографические расчеты.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.05.2013Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. Закономерности анодного поведения алюминия и его сплавов в растворах кислот на начальных стадиях формирования АОП и вторичных процессов, оказывающих влияние на структуру и свойства формирующегося слоя оксида.
автореферат [2,5 M], добавлен 13.03.2009Уменьшение скорости коррозии как метод противокоррозийной защиты металлов и сплавов. Классификация защитных покрытий (металлические, гальванические, металлизация напылением, неметаллические покрытия, органические, ингибиторная, кислородная и другие).
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.11.2009Классификация и общая характеристика медно-никелевых сплавов, влияние примесей на их свойства. Коррозионное поведение медно-никелевых сплавов. Термодинамическое моделирование свойств твёрдых металлических растворов. Энергетические параметры теории.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2011Общие представление о коррозии металлов. Поведение титана и его сплавов различных агрессивных средах. Влияние легирующих элементов в титане на коррозионную стойкость. Электрохимическая коррозия. Особенности взаимодействия титана с воздухом.
реферат [171,9 K], добавлен 03.12.2006Химическая характеристика и свойства металлов, их расположение в периодической системе элементов. Классификация металлов по различным признакам. Стоимость металла как фактор возможности и целесообразности его применения. Наиболее распространенные сплавы.
контрольная работа [13,4 K], добавлен 20.08.2009Ознакомление с атомным весом, температурой плавления и плотностью золота - металла желтого цвета з ярко выраженным блеском. Принятие законодательством Российской Федерации перечня проб золотых сплавов. Методы получения белого, розового и красного золота.
презентация [2,6 M], добавлен 28.08.2014Физико-химические свойства германия и его соединений. Его электродные потенциалы в водных растворах. Электроосаждение германия и его сплавов. Получение гидрида германия. Электрохимическое поведение соединений германия. Растворимость германия в ртути.
дипломная работа [53,0 K], добавлен 15.04.2008Изучение свойств благородных металлов и их сплавов: электропроводности, температуры плавления, стойкости к коррозии, сопротивляемости агрессивной среде. Характеристика области применения золота, серебра, платины, палладия, родия, иридия, рутения и осмия.
реферат [29,5 K], добавлен 10.11.2011Химическая коррозия металлов, протекающая в коррозионных средах, не проводящих электрический ток. Поведение металлов при высоких температурах. Процесс появления на поверхности оксидной пленки, его стадии. Химическая коррозия в жидкостях – неэлектролитах.
реферат [27,2 K], добавлен 03.11.2015Реакции переноса электронов. Элементарные стадии с участием комплексов металлов. Реакции замещения, координированных лигандов, металлоорганических соединений. Координационные, металлоорганические соединения на поверхности. Каталитические реакции.
реферат [670,1 K], добавлен 27.01.2009Методы определения удельной поверхности порошков. Продолжительность просасывания определенного объема воздуха через слой порошкообразного материала. Пневматический поверхностемер Т-3. Порядок определения удельной поверхности поверхностемером ПСХ-2.
презентация [413,3 K], добавлен 13.03.2016Общая характеристика и свойства меди. Рассмотрение основных методов получения меди из руд и минералов. Определение понятия сплавов. Изучение внешних характеристик, а также основных особенностей латуни, бронзы, медно-никелевых сплавов, мельхиора.
презентация [577,5 K], добавлен 14.04.2015Применение закона действия масс для реакций на поверхности. Алгоритмы вывода кинетических уравнений для линейных механизмов на основании методов теории графов. Применение теории графов в химической кинетике. Последовательность ориентированных дуг.
реферат [95,7 K], добавлен 28.01.2009
