heal.abstract |
Η ηλεκτρολυτική απόθεση μετάλλων, είναι μία διεργασία που εμφανίζει μεγάλη σημασία στον τομέα των Υλικών, καθώς χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές με σκοπό να προσδώσει τα επιθυμητά χαρακτηριστικά σε μεταλλικές επιφάνειες, όπως σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και στη διάβρωση, ενώ επιπλέον χρησιμοποιείται και για διακοσμητικούς σκοπούς. Ενώ η ηλεκτροαπόθεση μετάλλων συνήθως συντελείται από υδατικά διαλύματα, αυτά παρουσιάζουν μία σειρά μειονεκτημάτων, τα οποία οδήγησαν την επιστημονική κοινότητα να ψάχνει βιώσιμες εναλλακτικές σε οργανικούς διαλύτες, οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση των υδατικών λουτρών. Τα μειονεκτήματα των τελευταίων, είναι η ανάπτυξη υδρογόνου, η οποία οδηγεί σε φαινόμενα ευθραυστότητας (hydrogen embrittlement), ο περίπλοκος χειρισμός τους και το στενό ηλεκτροχημικό εύρος τους, το οποίο καθιστά την ηλεκτροαπόθεση μετάλλων όπως το αλουμίνιο απαγορευτικές. Επιπλέον, έχουν τοξικά παραπροϊόντα. Οι βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (DES), αποτελούνται από δύο χημικά είδη, ένα εκ των οποίων δρα ως δότης υδρογόνου και ένα το οποίο δρα ως δέκτης υδρογόνου, που είναι ικανά να συνδέονται μεταξύ τους, συχνά μέσω αλληλεπιδράσεων δεσμού υδρογόνου, σχηματίζοντας έτσι ένα ευτηκτικό μίγμα με σημείο τήξης σημαντικά χαμηλότερο από αυτό κάθε μεμονωμένου συστατικού. Τα DES, παρουσιάζουν υψηλή διαλυτότητα σε οξείδια και άλατα μετάλλων, ενώ ταυτόχρονα αποτρέπουν τα φαινόμενα παθητικοποίησης υδρογόνου και έχοντας ευρύ παράθυρο δυναμικού εν αντιθέσει με τα υδατικά διαλύματα. Επιπρόσθετα, έχουν χαμηλό κόστος παραγωγής και προετοιμάζονται εύκολα, ενώ ταυτόχρονα είναι βιοδιασπώμενα. Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας, διερευνούμε τη δυνατότητα χρήσης των DES σε εφαρμογές ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης και συγκρίνουμε τις επιφάνειες που προκύπτουν με αυτές από υδατικά διαλύματα. Έχει γίνει εκτενής μελέτη της διαθέσιμης βιβλιογραφίας των εναποθέσεων νικελίου, ενώ γίνεται αναφορά και σε εφαρμογές άλλων μετάλλων αλλά και κραμάτων. Τέλος, αναλύονται και καθορίζονται οι συνθήκες οι οποίες επηρεάζουν τη διεργασία, όπως το pH, η σύνθεση του λουτρού, η μορφή πόλωσης της ηλεκτρολυτικής κυψελίδας, η θερμοκρασία ,η πυκνότητα ρεύματος και η προσθήκη οργανικών προσθέτων. |
el |