Рабочая программа по дисциплине дс. 02. 01 «Спецглавы электрохимии функциональной гальванотехники» 240302. 65 «Технология электрохимических производств» icon

Рабочая программа по дисциплине дс. 02. 01 «Спецглавы электрохимии функциональной гальванотехники» 240302. 65 «Технология электрохимических производств»


Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине дс 02. 04 «Современные направления в проектировании фг» 240302...
Рабочая программа по дисциплине опд в. 02. 01 «Основы электрохимии» 240302...
Рабочая программа по дисциплине опд. Р. 01 «Электрохимическая синергетика»...
Рабочая программа по дисциплине опд. О. 02. 03 «Детали машин» для специальности: 240302...
Рабочая программа по дисциплине опд ф. 04 «Электротехника и электроника» 240302...
Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 02. 02 “Сопротивление материалов” для 240302...
Рабочая программа по дисциплине опд р. 03 «Введение в специальность» 240302...
Рабочая программа по дисциплине дс. 02. 03 Экологические проблемы функциональной гальванотехники...
Рабочая программа по дисциплине опд ф. 04 «Метрология, стандартизация и сертификация» 240302...
Рабочая программа по дисциплине «Технология машиностроения» Для специальности 120100 «Технология...
Рабочая программа по дисциплине piapp 2412...
Рабочая программа По дисциплине «Проектирование технологической оснастки» Для специальности...



Загрузка...
скачать
Энгельсский технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Кафедра «Технология электрохимических производств»


Рабочая программа

по дисциплине ДС.02.01 «Спецглавы электрохимии

функциональной гальванотехники»

240302.65 «Технология электрохимических производств»



Курс 4 (5)

Семестр 8 (10)

Лекции 34 (10)

Лабораторные занятия 51 (18)

Практические занятия нет

Самостоятельная работа 89 (146)

Всего аудиторных 85 (28)

Всего 174 (174)

Курсовая работа 8(10)

Курсовой проект нет

Расчетно-графическая работа нет

Контрольная работа (2)10

Экзамен 8(10)

Зачет нет




Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТЭП

«31» августа 2010 г., протокол № 1

Зав. кафедрой, профессор _______________Н.Д. Соловьева


Рабочая программа утверждена на заседании УМКС

«04» октября 2010 г., протокол № 1

Председатель УМКС, профессор _________ Н.Д. Соловьева


г. Энгельс 2010

^ 1. Цель и задачи дисциплины и ее место в учебном процессе


    1. Цель преподавания дисциплины-

Ознакомить студентов с современными направлениями приложения основных положений теоретической электрохимии к разрабатываемым объектам химической технологии (гальванические покрытия с функциональными свойствами, электродные материалы на основе металлов, сплавов оксидов, наполненных полимерных пленок и т.д.), а также к новым открытиям в гальванотехнике.

    1. Задачи преподавания дисциплины определяются требованиями квалификационной характеристики инженера специальности 240300, в соответствии, с которыми необходимо

1.2.1 определить основные направления совершенствования технологии электрохимических производств, разработки новых электродных материалов, модифицирования поверхности изделия;

1.2.2 выработать у студентов умение использовать теоретические знания для решения конкретных технологических задач

    1. структурно-логическая связь с другими дисциплинами

Изучение спецглав электрохимии базируется на знании естественно-научных и специальных дисциплин (химия, физика, математика, электротехника, электроника, основы электрохимии, технологии, теоретическая электрохимия, электрохимические методы обработки поверхности и т.д.).


2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине;

Студент должен знать основные законы электрохимии и уметь применить их при создании новых материалов и технологий и при открытии новых явлений;

должен уметь применить основные принципы и схемы электрохимических измерений для объяснения механизма разрабатываемых процессов и создания технологий.


3.Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и видам занятий



N модуля

N недели

N темы

Наименование темы

Часы

Всего

Лекц.

Л.З.

П.З.

СРС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

1-6

1

Кинетические закономерности электроосаждения металлов и сплавов из водных и неводных растворов

63

(63)

12 (3)

12 (6)




39

(54)





7-8

2

Осаждение металлических покрытий химическим восстановлением

23

(23)

4 (2)

9 (6)




10

(15)




9-11

3

Формирование покрытий методом электрофореза

22

(22)

6 (2)







16

(20)

2



12-14

4

Электрохимическое внедрение металлов в твердые электроды

53

(53)

6 (2)

30 (6)




17

(45)




15-17

5

Контактное осаждение металлов (цементация)

13

(13)

6 (1)







7

(12)










всего

174

(174)

34 (10)

51 (18)




89

(146)


4. Содержание лекционного курса


N темы

Всего часов

N лекций

Темы лекций

Вопросы, отрабатываемые на лекции

1

2

3

4

1

12 (3)

1

Кинетика реакций выделения металлов на жидких катодах. Лимитирующая стадия процесса. Роль диффузионного массопереноса. Влияние природы катиона разряжающегося металла на величину плотности тока обмена на жидком электроде. Влияние состава раствора и рН. Наличие ПАВ на скорость электровосстановления металлов на жидких катодах.







2

Кинетика реакций при электроосаждении металлов на твердых катодах. Перенапряжение кристаллизации. Механизм роста дву – и трехмерных зародышей и рост катодного осадка, влияние состава раствора, pH, режима электролиза на качество гальванического покрытия. Влияние ПАВ на кинетику электроосаждения металлов. Работа Лошкарева.







3

Периодические явления при электроосаждении металлов.

Роль водорода при получении гальванических осадков.

Особенности кинетики электроосаждения металлов из комплексных электролитов Ориентированное электроосаждение металлов. Образование текстуры. Дефекты кристаллической решетки в электроосажденном металле







4

Кинетические закономерности электроосаждения сплавов. Поляризационные кривые совместного электроосаждения металлов. Факторы, влияющие на соотношение компонентов в составе сплава. Структура сплавов







5, 6

Электроосаждение металлов и сплавов из неводных растворов Влияние диэлектронной проницаемости и донорно-акцепторных свойств растворителя на процесс электроосаждения металлов

2

4 (2)

7

Осаждение металлических покрытий химическим восстановлением.

Электрохимический механизм процесса. Методы исследования сопряженных реакций. Применение и области использования. Поиск новых восстановительных агентов. Механизм автокаталитического восстановления металлов в растворах. Состав поверхностных фаз, их химическое состояние и распределение по глубине. Влияние термообработки.







8

Химическая металлизация неметаллических покрытий. Химическое меднение диэлектродов. Влияние состава электролита, температуры, перемешивания на качество химической меди. Стабильность электролитов. Беспалладиевая металлургия

3

6 (2)

9

Двойной электрический слой и устойчивость коллоидов. Влияние природы и концентрации электролита. Критический потенциал начала коагуляции. Правило Шульце. Влияние рН. Электрокинетический потенциал. Влияние диэлектрической проницаемости и вязкости среды на электрокинетический потенциал.







10

Основные стадии электрофоретического осаждения покрытий на аноде. Катофорез. Способы применения стабильности суспензии







11

Основные показатели электрофоретического осаждения покрытия. Электроосаждение полимерных и лакокрасочных покрытий

4

6 (2)

12

Электрохимическое внедрение металлов в твердые электроды.

Катодное внедрение металлов в твердые электроды. Основные определения и понятия. Развитие теоретических представлений. Научное и практическое значение явления катодного внедрения.

Твердые растворы, интерметаллические соединения. Стадии реакции. Взаимодействия катиона раствора с металлом электрода. Роль вакансий в кристаллической решетки металла электрода







13

Термодинамика катодного внедрения. Термодинамические факторы, определяющие возможность протекания процесса катодного внедрения

Механизм катодного внедрения. Вакансионный механизм диффузии. Междоузельный механизм. Стадии процесса катодного внедрения. Диффузионная и электрохимическая инжекция вакансий в электрод. «Разработка» электродов. Время релаксации вакансий. Влияние адсорбционных процессов и процесса заряжения двойного слоя на равновесную концентрацию вакансий в электроде.







14

Кинетика катодного внедрения. Влияние обработки поверхности электрода.

Степень насыщения поверхности вакансиями. Кинетические зависимости при замедленной стадии диффузии химической реакции. Влияние адсорбционных процессов на кинетику катодного внедрения. Роль растворителя. Влияние природы катиона внедряющегося металла и природы аниона.

5

6 (1)

15-17

Контактное осаждение металлов (цементация). Основные определения и понятия. Четыре основных этапа процесса. Энергия образования единицы катодной поверхности и энергия роста осадка вытесняемого металла. Методы исследования кинетики процесса. Влияние природы лимитирующей стадии на кинетику процесса цементации. Факторы, влияющие на скорость процесса цементации и на качество осаждаемого металла. Практическое применение


^ 5. Перечень практических занятий - учебным планом не предусмотрено.


6. Перечень лабораторных работ



№ темы

Всего часов

№ занятия

Тема лабораторной работы

1

2

3

4

1, 4

8

1, 2

Исследование емкости двойного электрического слоя методом переменного тока. Метод модуляционной резистометрии.

1

10

2, 3, 4

Водородопроницаемость мембран.

1, 4

12

4, 5, 6

Нанесение слоев сплавов методом катодного внедрения в потенциостатическом режиме [11] доп.

1, 4

12

4, 6, 7, 8

Определение коэффициентов диффузии из электрохимических измерений

    1. потенциостатическим методом

    2. гальваностатическим методом

    3. методом переменного тока

2

9

8, 9

Химическое никелирование [21] доп.



^ 7. Задание для самостоятельной работы студентов



№ темы

Всего часов

Вопросы для самостоятельного изучения (задания)

Литература

1

2

3

4




5

5


10


6


13



Электроосаждение металлов из расплавов

Особенности электровосстановления оксидов

Анодное поведение металлов. анодирование алюминия. Пассивация металлов


Электрохимия сольватированного электрона

Физико-химические свойства неводных растворителей.

Классификация растворителей

Ротинян А.Л, Тихонов К.И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. – Л.:Химия, 1981.- 422с.

Томсон Дж. Электроны в жидком аммиаке М.:Мир, 1979.-304с.

2

10

Повышение стабильности электролитов химического осаждения металлов

Ильин В.А. Химические и электрохимические процессы в производстве печатных плат. Б-чка гальванотехника. - М.:приложение к журналу «Гальванотехника и обработка поверхности». – 1994.- 142с.

Грилихес С. Я., Тихонов К.И. Эле ктрохимические и химические покрытия Л.: Химия, 1990.-288с

3

8

Фосфатирование поверхности изделий

Вишенков С.А. Химические и электрохимические способы осажде- ния металлопокрытий.- М.: Машиностроение 1975.-312с.




8

Электроосаждение лакокрасочных материалов

Яковлев А.Д. Хи- мия и технология лакокрасочных по крытий.- Л.: Хи- мия, 1989.-384с.

4

17

Фазы внедрения графита в электрохимии и электрохимической технологии.

Попова С.С. Спец главы электрохи- мии. Фазы внедре ния графита в электрохимии и электрохимической технологии.- Саратов: СГТУ, 1994.- 92с.

5


Всего

7


89

часов

Использование цементации при очистке промывных вод и сточных вод гальваничес ких производств.

Ротинян А.Л., Хей фец В.Л. Теоретические основы процесса контактного вытеснения металлов- Л.:ЛТИ им. Ломоносова, 1979.- 48с.



^ 8. Курсовой проект - не предусмотрен учебным планом.

  1. Курсовая работа

Примерные темы курсовых работ


  1. Поверхностная концентрация вакансий для металлов (Al, Mg, Zn, РЗЭ, Pb, Cd, Ni, Cu, Fe, Cr, Co) и электрохимические методы ее определения.

  2. Интерметаллические соединения и твердые растворы: Механизм и кинетика их катодного образования и анодного растворения.

  3. Реакции взаимодействия водорода с металлами, их кинетика и механизм.

  4. Электрохимические исследования ион-молекулярных взаимодействий в растворах солей металлов.

  5. Ориентированная электрокристаллизация. Моделирование и расчет периодических явлений на растущем слое осадка сплава.

  6. Взаимосвязь между электрохимическими свойствами мембран и их структурой: сравнение мембран керамических, полимерных и биомембран.

  7. Ориентированная электрокристаллизация в условиях сопутствующего процесса выделения водорода.

  8. Кинетика и механизм химического наращивания слоев меди и никеля на графит и углеграфитовые материалы.

  9. Электрохимическая генерация сольватированных электронов и их участие в электродных процессах.

  10. Кинетика сопряженных электрохимических реакций при химической металлизации (никелирование, меднение …).

  11. Роль диффузии в электрохимических реакциях и электрохимические методы определения диффузионных констант.

  12. Современные представления о кинетике и механизме твердофазных электрохимических реакций.

  13. Роль адсорбции в электрохимических реакциях и электрохимические методы ее определения.

  14. Оксидные наноструктуры как зарядно - аккумулирующие материалы.

  15. Кинетика и механизм соадсорбции компонентов раствора на металлических (или оксидно-металлических электродах).

  16. Квантово-химическое исследование взаимодействия молекул воды с поверхностью металлических электродов.

  17. Модель процесса сорбции водорода металлическими электродами.

  18. ПАВ, применяемые при электроосаждении металлов. Механизм их действия.

  19. Использование нестационарного электролиза при нанесении гальванических покрытий.

  20. Методы определения электрокинетического потенциала.

  21. Кинетика и механизм электрофоретического осаждения покрытий.

  22. Эффект экзальтации массопереноса ионов металлов при их накоплении в процессе формирования гальванического осадка.

  23. Методы нанесения оксидных нанослоев на твердые поверхности. Кинетика и механизм их формирования.

  24. Матричные структуры, их свойства и методы формирования.

  25. Локальные химические превращения в процессе формирования гетероструктур на оксидных полупроводниках.

26. Механизм и кинетические закономерности электроосаждения Zn из слабокислых, кислых электролитов.

27. Механизм и кинетика электроосаждения металлов (Cu, Zn, Co) на анодный оксид алюминия.

28. Влияние состава электролита оксидирования, температуры, времени, плотности тока на свойства формируемых анодных оксидных пленок (АОП) на алюминий его сплавах.

29. Кинетические закономерности электроосаждения металлов, входящих в состав ГШ, влияние различных факторов на структуру и свойства осадка.

30. Многокомпонентные и многослойные сплавы на основе железа.

31. Модифицироание поверхности изделия путем соосаждения металлов.

32. Получение покрытий анодно-искровым электролизом.

33. Получение соединений обладающих сверхпроводимостью методом ионной имплантации.

34. Структура и свойства электролитических сплавов на основе Fe.

35. Кинетика и механизм элекроосаждения тонких металлических пленок. Дофазовое осаждение.


  1. Расчетно – графическая работа – не предусмотрена учебным планом




  1. Контрольная работа

СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 1


  1. Кинетика реакций при электроосаждении металлов на твердых катодах.

  2. Использование нестационарного тока при электроосаждении металлов.

  3. Распределение осаждаемого вещества на катоде. Структура катодных осадков.

  4. Поляризационные кривые совместного осаждения ионов металлов (сплавообразования).

  5. Сплавы типа механической смеси. Примеры.

  6. Влияние наводороживания гальванического осадка на свойства покрытия.

  7. Структура и свойства осадков химического никеля.

  8. Механизм химического никелирования в гипофосфатных электролитах.

  9. Химическое меднение диэлектриков при участии Pd катализаторов.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 2


  1. Роль ПАВ при электроосаждении металлических покрытий.

  2. Перенапряжения процесса электроосаждения металлов.

  3. Текстуры. Образование текстуры при электроосаждении металлов.

  4. Поверхностная диффузия при электроосаждении металлов.

  5. Влияние состава раствора, температуры, плотности тока, перемешивания на состав сплава.

  6. Сплав типа твердого раствора. Примеры

  7. Свойства органических растворителей, определяющие область их применения.

  8. Катафорез. Механизм. Состав электролитной системы.

  9. Механизм образования композиционных электрохимических покрытий (КЭП)



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 3


  1. Влияние состава раствора на скорость электроосаждения металла на качество покрытия.

  2. Механизм роста дву – и трехмерных зародышей при электроосаждении металлов.

  3. Влияние режима электролиза на качество осаждаемого покрытия.

  4. Пути сближения потенциалов при электроосаждении сплавов.

  5. Интерметаллические соединения и аморфные сплавы.

  6. Изменение структуры электрохимических осадков после окончания электролиза.

  7. Классификация растворителей по физическим и химическим свойствам.

  8. Электрокинетический потенциал. Влияние электрокинетического потенциала на скорость электрофореза и кроющую способность.

  9. Факторы, влияющие на стабильность работы электролитной системы при электрофоретическом осаждении покрытий.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 4


  1. Влияние природы разряжающегося металла на величину плотности тока обмена.

  2. Химические и электрохимические процессы в при катодном слое и пассивация катода.

  3. Перенапряжение кристаллизации

  4. Электрохимические реакции с последовательным переносом нескольких электронов.

  5. Электроосаждение сплавов: условия сплавообразования

  6. Кинетика соосаждения основного металла и примесей, находящихся в электролите.

  7. Качественная теория влияния растворителя на скорость реакции в растворе.

  8. Назначение эмульгаторов и стабилизаторов в электролитной системе при электрофоретическом осаждении покрытия на катоде.

  9. Электрохимические процессы на аноде при электрофоретическом осаждении покрытия.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 5


  1. Кажущийся и истинный коэффициент переноса заряда.

  2. Электровосстановление анионов.

  3. Образование кристаллических зародышей при электроосаждении металлов. (дву – и трехмерные зародыши)

  4. Наводороживание гальванических осадков и материала основы.

  5. Пути сближения электродных потенциалов при электроосаждении сплавов.

  6. Фазовые диаграммы состояния сплавов.

  7. Растворители, используемые при электроосаждении щелочных и щелочноземельных металлов.

  8. Роль комплексообразователей при анодном электрофоретическом осаждении полимеров.

  9. Электрокинетический, электрофоретический потенциалы.



СЭХ


Контрольная работа N 1

Вариант 6


1. Перенапряжение переноса заряда. Плотность тока обмена. Кажущийся коэффициент переноса

2. Роль ПАВ при электроосаждении блестящих покрытий.

3. Особенности электроосаждения блестящих покрытий.

4. Работа оборудования зародыша новой фазы на идеальной поверхности.

5. Совместный разряд ионов. Поляризационные кривые.

6. Электроосаждение металлов из растворов на основе органических растворителей.

7. Требования, предъявляемые к растворителям, используемые в электрохимической технологии.

8. Факторы, влияющие на стабильность дисперсии при электрофоретическом осаждении покрытий.

9. Электрокинетические явления.


СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 7


  1. Перенапряжение кристаллизации.

  2. Электроосаждение металлов из комплексных электролитов.

  3. Определение механизма зародышеобразования в потенциостатическом режиме исследования.

  4. Совместное электровосстановление ионов металла и ионов водорода. Роль водорода при получении гальванических осадков.

  5. Сплавы типа твердого раствора. Примеры

  6. Роль ПАВ при электроосаждении сплавов.

  7. Растворители, применяемые при электроосаждении Al. Факторы, влияющие на качество электроосаждаемого Al.

  8. Показатели, характеризующие качество электрофоретического покрытия.

  9. Электрофоретическое осаждение полимерных покрытий на аноде.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 8


  1. Энергия активации электрохимической реакции.

  2. Ориентированное электроосаждение металлов. Образование текстуры.

  3. Поляризация при образовании новой фазы.

  4. Совместный разряд ионов металлов, образование сплавов.

  5. Сплавы типа механической смеси.

  6. Роль комплексообразования в растворе при электроосаждении сплавов.

  7. Электроосаждение Al из электролитов на основе органических растворителей.

  8. Понятие рассеивающей способности при электрофоретическом осаждении покрытия.

  9. Электрофоретическое осаждение полимерных покрытий на катоде.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 9


  1. Элементарный акт электродного процесса. Безбарьерный и безактивационный разряд.

  2. Распределение осаждаемого металла на катоде. Структура катодных осадков.

  3. Теория образования новой фазы (теория М. Фольмера, Т. Эрдея-Труза)

  4. Влияние дефектов поверхности на рост, структуру и свойства поликристаллического осадка.

  5. Поляризационные кривые совместного электровосстановления ионов металлов.

  6. Интерметаллические соединения и аморфные сплавы.

  7. Влияние природы растворителя на скорость электрохимической реакции.

  8. Улучшение адгезионных свойств полимерного покрытия, осаждаемого электрофорезом.

  9. Основные закономерности электроосаждения лакокрасочных покрытий.



СЭХ

Контрольная работа N 1

Вариант 10


  1. Главные этапы в развитии теории и практики гальванических производств (три поколения гальванических процессов).

  2. Влияние ПАВ на скорость электроосаждения металлов и сплавов.

  3. Импульсный режим. Использование импульсного режима при электроосаждении металлов и сплавов.

  4. Количественная теория образования 2-х и 3-х мерных зародышей при электроосаждении металлов и сплавов.

  5. Условия, необходимые для совместного электроосаждения ионов металлов (сплавообразование).

  6. Фазовые диаграммы состояния сплавов.

  7. Изменение скорости электрохимической реакции при замене растворителя.

  8. Кинетика электроосаждения лакокрасочных материалов.

  9. Свойства осадков химического никеля.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 1


  1. Отличительные особенности процесса катодного внедрения металлов в электроды.

  2. Научное и практическое значение явления катодного внедрения.

  3. Свойства твердых растворов и интерметаллические соединения.

  4. Что собой представляет метод ионной имплантации.

  5. Что собой представляет метод контактного вытеснения.

  6. Области применения контактного вытеснения.

  7. Апротонные растворители. Область применения.

  8. Электрофоретическое осаждение полимерных покрытия на аноде.

  9. Показатели, характеризующие качество электрофоретического покрытия.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 2


  1. Стадии реакции взаимодействия катиона раствора с металлом электрода.

  2. Роль вакансий в кристаллической решетки электрода при катодном внедрении.

  3. Механизм катодного внедрения. Междоузельный и вакансионный механизм.

  4. Преимущества метода ионной имплантации и области применения.

  5. Контактное вытеснение, как электрохимический процесс.

  6. Условия термодинамической возможности протекания процесса контактного вытеснения.

  7. Назначение буферных и стабилизирующих добавок в растворе при химическом осаждении Ni.

  8. Роль каталитических процессов при химическом никелировании.

  9. Состав электролитов химического меднения



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 3


  1. Стадии процесса катодного вытеснения.

  2. Влияние свойств твердого раствора и интерметаллического соединения на механизм катодного внедрения.

  3. Влияние обработки поверхности электрода на процесс катодного внедрения.

  4. Основы метода ионной имплантации.

  5. Отличие процесса контактного вытеснения от коррозии.

  6. 1 стадия процесса цементации.

  7. Роль буферных добавок при химическом осаждении никеля.

  8. Катодные и анодные процессы при химическом никелировании.

  9. Комплексообразователи, используемые при химическом меднении диэлектрика.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 4





  1. Кинетические зависимости при химической стадии реакции при катодном внедрении.

  2. Кинетические зависимости при замедленной стадии диффузии при катодном внедрении.

  3. Квадратичный закон изменения плотности тока с потенциалом при катодном внедрении.

  4. Радиационные дефекты в твердых телах

  5. 2 стадия процесса цементации.

  6. Приведите уравнение Нернста для процесса контактного вытеснения.

  7. Влияние pH раствора на скорость химического никеля.

  8. Превращение гипофосфита при химическом осаждении никеля.

  9. Факторы, влияющие на скорость процесса меднения и качество покрытия.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 5





  1. Влияние адсорбционных слоев на кинетику катодного внедрения.

  2. Роль растворителя в процессе катодного внедрения.

  3. Влияние природы катиона внедряющегося металла на процесс катодного внедрения.

  4. Структура дефектов в твердых телах.

  5. Как влияет величина энергии образования единицы катодной поверхности и энергии роста осадка вытесняемого металла на процесс контактного вытеснения.

  6. Приведите случаи, когда термодинамическое равновесие процесса контактного вытеснения не достигается. Укажите причины такого эффекта.

  7. Влияние состава электролита и концентрации компонентов на скорость процесса химического никелирования.

  8. Структура и свойства химически осажденного никеля.

  9. Механизм химического меднения диэлектрика при участии Pd.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 6





  1. Влияние природы аниона при катодном внедрении.

  2. Влияние потенциала поляризации на процесс катодного внедрения.

  3. Влияние длительности поляризации на процесс катодного внедрения.

  4. Эффект каналирования. Его роль в ионной имплантации.

  5. 3, 4 стадии процесса контактного вытеснения.

  6. Процесс цементации, как разновидность контактного вытеснения.

  7. Составы электролитов химического никелирования. Назначение компонентов.

  8. Электрохимический механизм процесса химического осаждения никеля.

  9. Восстановители, используемые при химическом меднении. Механизм действия.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 7





  1. Внедрение щелочных металлов и соответствующие процессы (на примере внедрения Li в Al)

  2. Фазовые диаграммы сплавов, имеющих свойства интерметаллического соединения (на примере сплава ИМС- LiAl)

  3. Внедрение натрия в алюминий, соответствующие процессы.

  4. Диффузия как эффект, сопутствующий имплантации.

  5. Качественные изображения процесса цементации. Поляризационные кривые процесса цементации.

  6. Влияние природы лимитирующей стадии на кинетику процесса цементации.

  7. Катодные и анодные процессы при химическом восстановлении никеля.

  8. Назначение компонентов электролита химического никелирования.

  9. Факторы, влияющие на стабильность электролитов химического меднения.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 8





  1. Факторы, определяющие возможность протекания процесса катодного внедрения.

  2. Катодное внедрение магния в алюминий.

  3. Влияние природы аниона на кинетику катодного внедрения Li в Al

  4. Термическая диффузия при имплантации.

  5. Методы исследования кинетики процесса цементации

  6. Механизм процесса цементации.

  7. Электрохимический механизм химического восстановления никеля.

  8. Влияние температуры, pH раствора на скорость химического никелирования.

  9. Беспалладиевая металлургия пластмасс.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 9





  1. Катодное внедрение лантана в алюминий.

  2. Катодное внедрение лития в алюминий.

  3. Влияние металла катода на кинетику внедрения катионов раствора.

  4. Междоузельная диффузия при имплантации.

  5. Уравнение процесса цементации. Скорость процесса цементации.

  6. Приведите примеры различных случаев цементации и напишите соответствующие им уравнения.

  7. Превращение гипофосфита при химическом восстановлении никеля из гипофосфитных электролитов.

  8. Изменение свойств никелевых осадков при включении в их состав фосфора.

  9. Состав электролитов химического меднения. Влияние pH.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 10





  1. Модифицирование поверхностных слоев стали методом катодного внедрения.

  2. Катодное внедрение кальция в медь.

  3. Катодное внедрение бария в медь.

  4. Влияние отжига на распределение имплантированных ионов.

  5. Влияние состава раствора на процесс цементации.

  6. Влияние природы вытесняющего металла на процесс цементации.

  7. Механизм химического никелирования.

  8. Беспалладиевая металлизация пластмасс.

  9. Назначение компонентов электролитов химического меднения.



СЭХ

Контрольная работа N 2

Вариант 11





  1. Влияние концентрации электролита на кинетику катодного внедрения лития в алюминий.

  2. Влияние оксида на поверхности алюминия на процесс катодного внедрения Li в Al

  3. Способы формирования оксидной пленки на поверхности алюминия.

  4. Коррозия, как воздействие имплантации на поверхностные свойства металлов. Какие имплантированные ионы ускоряют или замедляют процесс коррозии.

  5. Влияние величины и состояния поверхности металла на процесс цементации.

  6. Влияние температуры на процесс цементации.

  7. Свойства оксидной пленки на алюминий в зависимости от природы электролита оксидирования (на примере алюминия)

  8. Влияние структуры оксидной пленки (в зависимости от способа получения) на образование сплава LiAl

  9. Зависимость от содержания лития в соединении LiAl параметра кристаллической решетки и средних значениях потенциалов сплавов LiAl




  1. Экзамен

Экзаменационные вопросы

  1. Современные проблемы гальванотехники. Гальванические процессы 1-го, 2-го и 3-го поколения.

  2. Развитие представлений о строении двойного электрического слоя на металлах.

  3. Новые открытия в области кинетики электрохимических реакций на металлах.

  4. Перенапряжение перехода. Безактивационный и безбарьерный процессы.

Влияние строения д.э.с. на тафелевские зависимости и на коэффициент а.

  1. Перенапряжение кристаллизации. Образование двух и трехмерных зародышей.

  2. Влияние поверхностных слоев на распределение скачка потенциала в двойном слое.

  3. РН раствора в при электродном слое.

  4. Температурные изменения в двойном слое.

  5. Влияние условий эксперимента на соотношение скоростей роста граней кристалла.

  6. Ориентация кристаллов и вид поликристаллических металлических осадков.

  7. Перенапряжение диффузии на электродах Ме/Ме n+.

  8. Особенности кинетики электроосаждения металлов из растворов их комплексных ионов.

  9. Катодное внедрение металлов в твердые электроды.

  10. Электровосстановление ионов металлов на жидких катодах.

  11. Стадии электровосстановления ионов металлов на твердых катодах.

  12. Оброзование двумерных и трехмерных зародышей на чужеродной подложке.

  13. Факторы, влияющие на кинетику и качество осаждаемого покрытия:

А) влияние состава электролита, pH раствора

Б) природа осаждаемого покрытия,

В) влияние режима электролиза

Г) влияние природы ратворителя

  1. Уровень поляризационных кривых при замедленной стадии разряда- ионизации и при замедленной стадии диффузии

  2. Влияние процессов комплексообразователя в растворе на процесс электроосаждения металлов.

  3. Перенапряжение кристаллизации при электроосаждении металлов из растворов.

  4. Роль ПАВ при электрохимическом образовании и росте фаз на твердых катодах.

  5. Электровосстановление оксидов.

  6. Пути сближения электродных потенциалов при электроосаждении сплавов.

  7. Влияние состава электролита и режима электролиза на состав сплав.

  8. Поляризационная кривая совместного осаждения металлов.

  9. Кинетические закономерности электроосаждения сплавов на основе Fe.

  10. Совместное осаждение металлов и сопутствующие ему выделение водорода. Наводороживание сплавов.

  11. Наводороживание сплава Fe-Ni. Структура сплава.

  12. Типы сплавов: твердый раствор, интерметаллические соединения, механическая смесь.

  13. Электроосаждение сплавов из комплексных электролитов.

  14. Электрофоретические осаждение покрытий на катоде.

  15. Электрофоретические осаждение покрытий на аноде.

  16. Стабильность работы электрофоретической дисперсии.

  17. Основные показатели процесса электрофореза.

  18. Механизм химического никелирования.

  19. Ориентированная электрокристаллизация. Моделирование и расчет пнреодических явлений на растущем слое осадка сплава.

  20. Взаимосвязь между электрохимическими свойствами мембран и их структурой: сравнение мембран керамических, полимерных и биомембран.

  21. Ориентированная электрокристаллизация в условиях сопутствующего процесса выделения водорода.

  22. Кинетика и механизм химического наращивания слоев меди и никеля на графит и углеграфитовые материалы.

  23. Электрохимическая генерация сольватированных электронов и их участие в электродных процессах.

  24. Электрохимическое поведение оксида меди, модифицированного иттрием и лантаном, в растворах солей щелочных и щелочноземельных металлов.

  25. Кинетика сопряженных электрохимических реакций при химической металлизации (никелирование, меднение…).

  26. Роль диффузии в электрохимической реакциях и электрохимические методы определения диффузионных констант.

  27. Современные представления о кинетике и механизме твердофазных электрохимические реакции.

  28. Роль адсорбции в электрохимических реакциях и электрохимические методы ее определения.

  29. Резонансная природа неустойчивостей на границах области идеальной поляризуемости электродов.

  30. Оксидные наноструктуры как зарядно-аккумулирующие материалы.

  31. Кинетика и механизм соадсорбции компонентов раствора на металлических (или оксидно-металлических электродах).

  32. Квантово-химическое исследование взаимодействия молекул воды с поверхностью металлических электродов.

  33. Модель процесса сорбции водорода металлическими электродами.

  34. Эффект экзальтации массопереноса ионов металлов при их накоплении в процессе формирования гальванического осадка.

  35. Статистическое моделирование структуры металлонаполненных композиций.

  36. Методы нанесения оксидных нанослоев на твердые поверхности. Кинетика и механизм их формирования.

  37. Матричные структуры, их свойства и методы формирования.



^ 13. Учебно-методические материалы


Основная:

  1. Электрокристаллизация металлов из водных растворов: Уч.пособие. / И.Б. Мурашова, В.М. Рудой, Т.Н. Останина, Н.И. Останин, А.Б. Даринцева. Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2007 г. – 116 с. ISBN 5-321-00888-4.

  2. Байрамов В.М. Основы электрохимии. Изд-во «Академия», 2005 г. – 240 с.

  3. Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. Физико-химические основы электрохимии. Долгопрудный: Интеллект, 2008 г. – 424 с.

  4. Попова С. С. Метод вращающегося дискового электрода:учеб.пособие/ С. С.Попова, Е.В.Ченцова.-Саратов:Сарат. гос. техн. ун-т,2006 г. – 52 с.

  5. Попова С. С. Тонкослойная электрохимия:учеб. пособие/ С.С. Попова.-Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006 г. – 40 с.

  6. Измерение pHs приэлектродного слоя: уч. пособие / Попова С.С, Ковальчук Ю.А. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007 г. – 33 с.

  7. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности: Учебник – монография/В.И. Ролдугин. – Долгопрудный: Интеллект, 2008. – 568 с.


Дополнительная:

  1. Гамбург Ю.Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов/Ю.Д. Гамбург. – М.: Янус – К, 1997. – 384 с.

  2. Кабанов Б.Н. Электрохимия металлов и адсорбция/Б.Н. Кабанов. – М.: Наука, 1966. – 222 с.

  3. Кришталик Л.И. Электродные реакции. Механизм элементарного акта/Л.И. Кришталик. – М.: Наука, 1979. – 224 с.

  4. Фрумкин А.Н. Электродные процессы/А.Н. Фрумкин. – М.: Наука, 1987. – 335 с.

  5. Дамаскин Б.Б. Электрохимия: Учебник для вузов/Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. – М.: Химия, 2001. – 624 с.

  6. Ротинян А.Л. Теоретическая электрохимия/А.Л. Ротинян, К.И. Тихонов, И.А. Шонина. – Л.: Химия, 1981. – 422 с.

  7. Мирзоев Р.А. Диэлектрические анодные пленки на металлах/Р.А. Мирзоев, А.Д. Давыдов//Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Коррозия и защита от коррозии. – 1990. – Т.16. – С. 89-143

  8. Ионная сольватация/под ред. Г.А. Крестова. – М.: наука, 1987. – 320 с.

  9. Мищенко К.П. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов/К.П. Мищенко, Г.М. Полторацкий. – М.: Химия, 1976. – 327 с.

  10. Ковенский И.М. Металловедение покрытий/И.М. Ковенский, В.В. Поветкин. –М.: СП Интермет Инжиниринг, 1999. – 296 с.

  11. Попова С.С. Анодное растворение металлов и пассивация в кислых окислительных средах. – Саратов: Изд-во СГУ, 1984. – 85 с.

  12. Попова С.С. Спецглавы электрохимии. Фазы внедрения графита в электрохимии и электрохимической технологии. Учебное пособие/С.С. Попова. – Саратов. Изд-во СГТУ, 1994. – 92 с.

  13. Коровин Н.В. Топливные элементы и электрохимические установки/Н.В. Коровин. – М.: Изд-во МЭИ, 2005. – 300 с.

  14. Сайфуллин Р.С. Комбинированные электрохимические покрытия и материалы. – М.: Химия, 1972. – 162 с.

  15. Дейнега Ю.Ф. Электрофоретические композиционные покрытия/Ю.Ф. Дейнега, З.Р. Ульберг. – М.: Химия, 1989. – 240 с.

  16. Грилихес С.Я., Тихонов К.И. Электролитические и химические покрытия. – Л.: Химия, 1990. – 288с.

  17. Ильин А.С. Производство печатных плат. Б-чка гальванотехника. Приложение к журналу «Гальванотехника и обработка поверхности». – 1994. – 142 с.

  18. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.: Химия, 1989. – 384 с.

  19. Вашкялис А.Ю. и др. О стехиометрии реакции восстановления Ni (ΙI) гипофосфатом в щелочных растворах//ж. Электрохимия. – 1979 г. – т. 15, №2, - с. 1855-1857

  20. Вишенков С.А. Химические и электрохимические способы осаждения металлопокрытий. – М.: Машиностроение, 1975 г. – 312 с.

  21. Горбунова К.М., Никифорова А.А. Физико-химические основы процесса химического никелирования. М.: Изд-во АИ СССР, 1960 г. – 208 с.

  22. Химическое никелирование. Методические указания./Соловьева Н.Д., Ченцова Е.В. – 2009. – 19 с.

  23. Журналы: «Электрохимия», «Физическая химия», «Гальванотехника и обработка поверхности», «Прикладная химия»




  1. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники

Лекции по темам: «1», «2» читаются с использованием мультимедийной техники.

При выполнении лабораторных работ по темам: «1», «4» используется компьютерная программа обработки результатов эксперимента.


Рабочая программа составлена ______________________ Н.Д. Соловьева


^ 7’. Задание для самостоятельной работы студентов (з/о)



№ темы

Всего часов

Вопросы для самостоятельного изучения (задания)

Литература

1

2

3

4




58

Механизм зародышеобразования при электроосаждении металлов

Особенности кинетики электроосаждения металлов из комплексных элементов

Текстура. Теории образования текстуры.

Электроосаждение сплавов. Факторы, влияющие на соотношение компонентов в составе сплава. Структура сплавов.

Электроосаждение металлов и сплавов из неводных растворов.

[1],


[1] доп., [2] доп.


[5] доп.

[6] доп.


[6] доп.

2

16

Химическое меднение диэлектриков: механизм процесса на Pd катализаторах, факторы, влияющие на скорость химичнеского меднения. Составы электролитов химического меднения, назначение компонентов.

Беспалладиевая металлизация диэлектриков.

[15] доп., [16] доп.

[17] доп.


[18] - [21] доп.

3

26

Электрокинетический потенциал. Факторы, влияющие на величину электрокинетического потенциала.

Электрофоретическое осаждение покрытий. Основные показатели процесса.

Факторы, влияющие на стабильность суспензий, используемых при электрофоретическом осаждении покрытий.

Электрофоретическое осаждение лакокрасочных покрытий.

[2],


[3],


[7],


[14] доп.

4

30

Термодинамика катодного внедрения.

Механизм катодного внедрения. Вакансионный механизм диффузии. междоудельный механизм.

Фазы внедрения графита в электрохимии и электрохимической технологии.

[1] доп.

5


Всего

17


146

Процесс цементации (контактного вытеснения металла). Факторы, влияющие на скорость процесса цементации, на качество осаждаемого металла.

Методы исследования кинетики процесса цементации.

Использование цементации при очистке промывных и сточных вод гальванических производств


[6] доп.


[6] доп.


[6] доп.




Скачать 301,11 Kb.
оставить комментарий
Дата05.11.2011
Размер301,11 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх