Способ электролитического приготовления цинк-циркониевых композиций

Способ электролитического приготовления цинк-циркониевых композиций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И (11); 449994

Союз Советских

Социалистических республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) 3а > еНо 23.01.73:(21)1873476/22 с присоединением заявки —{51) M. Кл. .C220t3/20,, С22Д 3i14 . t. (Я) УДК,-,21 357. :

; 669 ЛБЛ.296.(088,8) Государственный квинтет

Совета Инннстрвв СССР во делам нзвбретвннй в вткрытнй (32) Приоритет— 1

Опубликовано15.11.74оюллетень № 42

Дата опубликования описания: 14.12 74

С.Л.ГОЛЬДШТЕЙН, Д.Ф.РАКИПОВ и С.П.РАСПОПИН (72) Авторы изобретения (71) ЗаЯвитель УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДЩОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. С.М.КИРОВА

{54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ UNHKHHPKOHHEBhIX КОН103ИЦИЙ !

Изобретение относится к области элек«тролитического производства сплавов нз расплавленных солевых сред.

Известен способ электролитического приготовления цинкциркониевых композиций осаждением циркония на жидком катоде иэ расплавленного хлориднофторидного электр,. ролита с применением растворимого цирко нневого анода.

По известному способу при постоянной плотности тока получают сплавы с содер;жанием циркония, вдвое меньшим его раст

: ворнмостн в цинке.

Получению более богатых сплавов пре пятствует образование на поверхности жид кого металла окнсных пленок и малая ! скорость диффузии циркония в пинке. Даль нейшее электроосаждение металла проиоI

) ходит на запассивированной поверхности. При этом цирконий склонен к шламообра, эованию, что приводит к снижению катод !

; ного выхода по току до 50% и меньше .

Предлагаемый способ отличается от из вестных тем, что электролиз ведут пульси руюшим с частотой 0,2 Гц током при скважности токовых импульсов 1,2-1,3 и амплитуде„близкой к предельному диффузи, онному току..

Это способствует получению компакт,ных композиций с содержанием циркония, Iблизким к пределу жидкотекучести, равно- мерному распределению в них циркония исохранению высокого выхода по току.

Использование растворимого анода по.зволяет поддерживать постоянной концентрацию цирконкн в расплаве на заданном уровне, обеспечиваюшем значительное пре вышение скорости осаждения циркония над, ! скоростью осаждения электроположительных примесей и ионов цинка. Пульсация истока вызывает движение поверхностных слоев сплава. Это движение препятствует

;образованию твердой корки интерметалли,ческого соединения на поверхности жидко-, J

;го электрода, способствует удалению окно

1 ных пленок, уменьшает толшины диффузионных слоев, улучшает смачиваемость твердой фазы расплавленным цинком, обе спечивает равномерное распределение ннтерметаллнческого соединения в объеме насышенного металлического раствора.

Амплитуда импульса должна создавать ка-, тодную плотность тока, близкую к предель « !

:иой диффузионной, что вызывает наибольшую поляризацию и приводит к максималь

;но возможному изменению величины нове»

449994 кому приготовлению цинк-циркониевых композиций . импульсныМ электролизом представлены в таблице.

Шлифы поперечных разрезов полученных компактных композиций подтверждают равномерное распределение интерметаллида в объеме сплава.

Таким образом, применение пульсирующего тока с оптимальными величинами амплитуды, частоты и скважности импульсов при электролизе хлоридно-фторидных ванн определенного состава с растворимым циркониевым анодом позволяет электролитичес. ким способом приготовить компактные цинковые композиции с содержанием циркония, ! близким к пределу жидкотекучести„равномерным распределением частиц твердой фазы в насыщенном металлическом раствоо и выходом по току м 75%.

Способ электролитического приготовления цинк-циркониевых композиций осаждением циркония на жидком катоде из рас) плавленного хлориднофторидного электролита с применением растворимого циркониевого анода, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения компактных композиций с содержанием циркония, близким к пределу жидкотекучести, равномерного распределения в них циркония и сохранения высокого выхо да по току, электролиз ведут пульсирующим с частотой 0,2 Гц током при скважности токовых импульсов 1,2-1,3 и амплитуде, близкой к предельному диффузионному току.

КолиМасса катода, г честCoaegцицк „ хймц; ческии ана лиз

Вид кокюоль сйла ва

Катоидвыход по току, % во

Конечпюоная пущенного эл.тока

А час

Исходная

О, 7933 О, 9500 0,22 14,3

73 ком пакт- . ныи ровно7, хйостью

72 -"74 компакт-. ныи с неюовной поверхностью

44 губка

0,7961 О, 9587 0,24 15,4

0,7953 1,0000 0,28 17,7

0,8014 1,0192 О, 40 14,9 рхностного натяжения жидкого сплава, вследствие этого к интенсивному движеник его поверхностных слоев. Превышение предельного тока нецелесообразно, так как значительная доля расходуется на восстановление ионов щелочных или шелочнозьмельных металлов. Длительность токового импульса определяется скоростью движения поверхностного слоя сплава, которая зависит от сил внутреннего трения в насыщен- щ ном металлическом растворе, поверхностного натяжения сплава и времени нарастания поляризации, Определенная скважность (отношение периода импульса к его длительности) дает время, необходимое для 15 диффузии частиц интерметаллида, образовавшихся за один импульс тока, с .поверхности в глубину сплава.

fI р и м е р. Проведено электроли" тическое приготовление компактной, ципко- ц вой композиции с содержанием циркония, -близким к пределу жидкотекучести. Электролитом служит расплав чистой эквимоль-, ной смеси хлоридов калия и натрия с до- . бавкой 25 мас.% фторцирконата калия. В 5 качестве растворимого анода используют йодидный цирконий. Жидкий цинковый катод помешают в тигель из окиси бериллия, несмачиваемой цинком. Рабочая поверхность катода - 0,7 см . Электролиз ведут при . 30 о

700 С в атмосфере очищенного аргона постоянным током с частотой пульсаций 0,2

Гц, скважности импульсов 1,2-1,3 и амплитуде 0,5 а.

Результаты опытов по электролитичес- З5

ПРЕДМЕТ И ЗОВ Р ЕТЕНИЯ