Анотації 

Устименко В.М. Закономірності нестаціонарної пасивації ніобію в умовах конвективної дифузії. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.05 - електрохімія. Сімферопольський державний університет, Сімферополь, 1999.

   Захищається 19 наукових робіт, які містять результати досліджень нестаціонарного пасивування ніобію в умовах конвективної дифузії. Установлено, що співвідношення швидкостей конкуруючих стадій масоперенесення визначають стійкість стаціонарного або нестаціонарного пасивованого стану электрода Ніобій-розчин. Запропоновано схема електродних реакцій і кінетична модель стану поверхні ніобію, яка анодно поляризується у хімічній системі HF-H₂SO₄-H₂O в умовах конвективної дифузії. Розроблені вольтамперометричні методи контролю та оцінювання здібності електрода до переходу його у стан нестаціонарної пасивації. Розроблено практичні рекомендації щодо керування станом електрода у потенціостатичному та імпульсному режимах поляризації. Розроблено нові засоби оцінки ефективності електрохімічного полірування ніобію та інших промислових металів, які не потребують хімічного аналізу розчину за його компонентами. Результати досліджень апробовано під час електрохімічного полірування багатокоміркової надпровідної секції із ніобію для прискорювача елементарних частинок.
   Ключові слова: вольтамперометрична характеристика, Ніобій, електрод, електрохімічні коливання, нестаціонарна пасивація, поляризація, модель, конвективна дмфузія, система рівнянь, імпульс, полірування, критерій.

Ustimenko V. N. Governing laws of a nonstationary passivation of Niobium in conditions of a convective diffusion.

Thesis for obtaining the candidate degree of chemical sciences on speciality 02.00.05 - Electrochemistry, the Simferopol State University, Simferopol, 1998.

   The 19 scientific articles are defended that contain the results of investigations of a nonstationary passivation of Niobium in conditions of a convective diffusion. It was established that the ratioes between the speeds of a concurance stages at a mass transfer influe to the stability of stationary or nonstationary passivation state of an electrode as far as Niobium-solution. The schema of some electrode reactions and the kinetic model of a Niobium surface state was proposed for a Niobium polarized as an anode within a chemical system HF-H₂SO₄-H₂O being in conditions of a convective diffusion. The voltamperometric metods has been developed to control and to estimate the capability of the electrode to pass itself into a nonstationary passivation state. There are some practical recomendations to operate the state of the electrode polarized by a potentiostatic or impulsive regimes. The news metodes has been developed to estimate an electropolishing effectivity for niobium and other metals, those do without a shemical analysis of the solution's composition by the components. The results was approbated at the electrochemical polishing of the niobium multicelled section structure for the accelerator of elementary particles.
   Basic words: voltamperometric characteristic, niobium, electrode, electrochemical oscillations, nonstationary passivation, polarization, model, convective diffusion, system of equations, impulse, polishing, estimation.

Устименко В.Н. Закономерности нестационарного пассивирования ниобия в условиях конвективной диффузии. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.05 - электрохимия. Симферопольский государственный университет, Симферополь, 1999.

   Защищается 19 научных работ, которые содержат резуотаты исследования нестациоанрного пассивирования ниобия в условиях конвективной диффузии. Установлено, что соотношение скоростей конкурирующих стадий массопереноса определяет устойчивость стацинарного или нестациоанрного пассивированного состояния электрода ниобий-раствор. Предложены схема электродных реакций и кинетическая модель состояния поверхности ниобия, анодно поляризуемого в химической системе HF-H₂SO₄-H₂O в условиях конвективной диффузии. В схеме впервые отражены обобщенные уравнения многостадийных электродных реакций, известных из литературных источников, и описаны основные процессы на фазовых границах: ниобий-раствор, ниобий-пассивирующий слой, и топохимические превращения в пассивирующем слое. В модели предсиавлены основные математические уравнения состояния электрода электрода ниобий-раствор в интегральной форме (по току) и полученные автором дифференциальные уравнения для случая концентрационной поляризации и для случая закрытия части поверхности металла пассивирующей пленкой. Показано, что из этих уравнений составляется система 2-х дифференциальных уравнений, полностью описывающая состояние электрода с вентильным металлом. Получены характерные соотношения между кинетическими параметрами электродных стадий массопереноса и технологическими параметрами, влияющими на поляризацию электрода. Показано соответствие смоделированных и экспериментальных колебаний тока как по их форме, так и по зависимости периода колебаний от электродного потенциала.
   Обнаружено, что изменения в составе раствора и способ поляризации электрода (потенциостатический, импульсный либо потенциодинамический) влияют на соотношения скоростей конкурирующих стадий массопереноса и на механизм массопереноса, в целом. Обнаружена тождественность электродных процессов как при импульсной поляризации поверхности ниобия, так и при потенциостатическом нестационарном ее пассивировании.
   Впервые установлено, что возможна предварительная оценка способности электрода к переходу его в состояние нестационарной пассивации - по сравнительному анализу хода потенциостатических и потенциодинамических вольтамперных характеристик электрода ниобий-раствор, по величинам электропроводности раствора и по составу химической системы НF-H₂SO₄-H₂O. Разработаны вольтамперометрические методы контроля и оценки способности электрода к переходу его в состояние нестационарной пассивации.
   Даны практические рекомендации по управлению состоянием электрода в потенциостатическом и импульсном режимах его поляризации с поэтапной оптимизацией режимов электрохимического полирования поверхности металла, именно: 1 этап - выявление работоспособности раствора; 2 этап - восстановление полирующих свойств раствора (по необходимости); 3 этап - стабилизация режима колебаний поляризующего тока. Разработаны новые способы оценки эффективности электрохимического полирования ниобия и других металлов в промышленности, не требующие химического анализа раствора по компонентам,- эффективность пропорциональна величинам таких показателей, как: а) логарифмического показателя эффективности (К, час^-1); б) рабочего ресурса раствора (h₁, мкм^.м^-2кг^-1), показывающего предельную величину съема ниобия по толщине с единицы площади поверхности в растворе массой 1 кг; в) энергетического показателя эффективности (W, кВт· час· м^-2), определяющего расход электроэнергии при полировании 1 м² площади ниобиевого изделия и уменшении шероховатости поверхности в 2,718 раз; г) величины меры сглаживания профиля поверхности (Q*), показывающей отношение общего заряда, прошедшего через электрод, к электрическому заряду для съема металла на единицу толщины поверхности.
   Результаты исследований апробированы при электрохимическом полировании многоячеистой сверхпроводящей секции из ниобия для ускорителя элементарных частиц.
   Ключевые слова: вольтамперометрическая характеристика, ниобий, электрод, электрохимические колебания, нестационарная пассивация, поляризация, модель, конвективная диффузия, система уравнений, импульс, полирование, критерий.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Закономірності нестаціонарної пасивації ніобію в умовах конвективної дифузії