LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Плазмове електролітичне оксидування алюмінію в лужних розчинах

characteristics of discharge phenomena in plasma electrolytic oxidation of aluminium alloy // Surface and Coatings Technology.- V.177 –178.–2004.– P. 779 –783.

  • Snizhko L.O., Gurevina N.L., Misnyankin D.O., Yerokhin A.L., Leyland A., Matthews A. Growth efficiency of oxide films produced by plasma electrolytic oxidation // "Electrochem 2002", 1-4 September 2002, Lancashire, Р. 41.

  • Гуревина Н.Л., Миснянкин Д.А. Исследование разрядов в процессе микроплазменного электролиза // Всеукраїнська науково-технічна конференції студентів і аспірантів "ХІМІЯ І ХІМІЧНА ТЕХНОЛОГІЯ – 2002", 24–25 квітня 2002 р., м. Дніпропетровськ. – С.13–14.

  • Гуревина Н.Л., Миснянкин Д.А., Снежко Л.А. Дослідження стадійності процесу плазмового електролітичного оксидування // I Міжнародна науково-технічна конференція студентів і аспірантів "ХІМІЯ І СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ", 26-28 травня 2003 р., Дніпропетровськ. – C.22-23.

  • Гуревина Н.Л., Миснянкин Д.А., Снежко Л.А. Исследование разрядов в процессе плазменно-электролитического оксидирования // Міжнародна науково-технічна конференція студентів і аспірантів "ХІМІЯ І СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ", 26-28 травня 2003 р., Дніпропетровськ. – С.20-21.

    *Гуревіна Н Л.– дівоче прізвище Тонконог Н.Л.


    АНОТАЦІЯ

    Тонконог Н.Л. Плазмове електролітичне оксидування алюмінію в лужних розчинах – Рукопис.

    Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Український державний хіміко-технологічний університет, м. Дніпропетровськ, 2005 р.

    Дисертація присвячена експериментальному і теоретичному дослідженню процесу плазмового електролітичного оксидування (ПЕО) алюмінію в лужних середовищах.

    У роботі обговорюються основні закономірності процесу і показано, що можливість виходу на плазмовий режим визначається в початкові моменти електролізу співвідношенням густини струму та концентрації електроліту.

    Розроблена математична модель кінетики оксидування алюмінію в лужних розчинах. Показано, що модель адекватно описує експериментальні дані на перших двох стадіях процесу.

    Розраховані характеристики процесу пробою: електронний струм інжекції та коефіцієнт ударної іонізації. Визначені характеристики плазмових розрядів і їх зміна під час електролізу. Знайдений розподіл температури в радіальному та аксіальному напрямках каналу розряду.

    Визначені виходи за струмом продуктів електролізу і енергетичні витрати на процес.

    Ключові слова: плазмове електролітичне оксидування, кінетична модель, алюміній, оксидна плівка, анодне розчинення, виділення кисню, електричні розряди, теплова модель.


    Аннотация

    Тонконог Н.Л. Плазменное электролитическое оксидирование алюминия в щелочных растворах – Рукопись.

    Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.03 – техническая электрохимия. – Украинский государственный химико-технологический университет, Днепропетровск, 2005 г.

    Диссертация посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию процесса плазменного электролитического оксидирования (ПЭО) алюминия в щелочных средах.

    В работе обсуждаются основные закономерности процесса в гальваностатическом режиме. Исследовано влияние условий электролиза (плотности тока, концентрации электролита) и выявлены четыре последовательных фазы процесса. Установлено, что возможность выхода на плазменный режим определяется в начальные моменты времени соотношением плотности тока и концентрации электролита.

    Разработана математическая модель кинетики оксидирования алюминия в щелочных растворах. Модель учитывает реакции образования/растворения оксидно-гидроксидного слоя и выделение газообразного кислорода. Показано, что модель адекватно описывает экспериментальные данные на первых двух стадиях процесса.

    Рассчитаны характеристики процесса пробоя оксида: электронный ток инжекции и коэффициент ударной ионизации. Рассмотрено влияние плотности тока и концентрации электролита на пробивное напряжение и время, необходимое для его достижения. Определены характеристики плазменных разрядов (размеры, плотность, плотность тока, температура) и их изменение в процессе электролиза. Рассчитано распределение температуры в радиальном и аксиальном направлениях канала разряда и оценены размеры области теплового воздействия отдельного разряда.

    Определены выходы по току продуктов электролиза: оксида, растворенного алюминия, кислорода. Рассчитаны материальный и тепловой балансы процесса. Впервые показано, что выход по току оксида находится в пределах 10-30% и резко снижается с ростом концентрации электролита. Аномальное выделение кислорода является превалирующим процессом на IV стадии процесса – его выход в 2,58,5 раз превышает рассчитанный по закону Фарадея. Предположительно, генерация "избыточного" кислорода связана с превращениями воды под действием микроплазменных разрядов.

    Ключевые слова: плазменное электролитическое оксидирование, кинетическая модель, алюминий, оксидная пленка, анодное растворение, выделение кислорода, электрические разряды, тепловая модель.


    SUMMARY

    Tonkonog N.L. Plasma electrolytic oxidation of aluminium in alkaline solutions– Manuscript.

    Thesis to gain scientific degree of the candidate of technical science on a speciality 05.17.03 –technical electrochemistry.– Ukrainian State University of Chemical Engineering, Dnepropetrovsk, 2005.

    This thesis is devoted to experimental and theoretical research of plasma electrolytic oxidation (PEO) of aluminium in alkaline solutions.

    The basic patterns of plasma electrolytic oxidation are discussed. It is established, that the opportunity of an achievement of a plasma regime is determined by current density and concentration of electrolyte at the initial moments of electrolysis.

    The mathematical kinetic model of the oxidation of aluminium in alkaline solutions is developed. It is shown, that the model adequately describes experimental data at the first two stages of the process.

    The main characteristics of breakdown phenomenon such as injection electronic current and coefficient of impact ionisation are calculated. Characteristics of plasma discharges and their change during electrolysis are determined. The temperature distribution in radial and axial directions of the discharge channel is found.

    The current yields of the electrolysis products and energy consumption are determined.

    Keywords: Plasma electrolytic oxidation, kinetic model, aluminium, oxide film, anodic dissolution, oxygen liberation, electrical discharge, heat model.


  •