1. JCCT
  2. Всі випуски
  3. Випуск 15, Номер 4, 2021
  4. Дослідження ізолюючих властивостей оксидних плівок, отриманих на сплаві ti6al4v у розчинах тартратної кислоти, методом електрохімічного декорування міддю

Дослідження ізолюючих властивостей оксидних плівок, отриманих на сплаві ti6al4v у розчинах тартратної кислоти, методом електрохімічного декорування міддю

JCCT.
2021;
Випуск 15, Номер 4
: cc. 526–535
https://doi.org/10.23939/chcht15.04.526
Автори:
  1. Oleksii Pylypenko
  2. Olha Smirnova
  3. Olga Skorynina-Pohrebna
  4. Oleksandr Khoroshev
1
O.M.Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv
2
National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”
3
National University of Civil Defense of Ukraine
4
National University of Civil Defense of Ukraine

Представлені результати дослідження особливостей формування оксидних плівок на сплаві Ti6Al4V у розчинах тартратної кислоти. Показано, що характер формувальних залежностей сплаву обумовлюється анодною густиною струму. За  ja < 0,5 А•дм–2 суцільна оксидна плівка на поверхні сплаву не утворюється і задане значення кінцевої напруги на комірці не досягається. При підвищенні до  ja > 0,5 А•дм–2 формувальні залежності мають лінійний характер, що свідчить про утворення малопористих плівок. Швидкість формування оксидної плівки за цих умов прямо пропорційна величині ja. Результатом електрохімічного окислення сплаву Ti6Al4V у тартратних розчинах є утворення інтерференційної-забарвлених оксидних плівок. Гранична товщина і колір оксидної плівки визначаються заданою напругою і не залежать від густини струму і концентрації електроліту. Ізолюючі властивості отриманих плівок досліджені внаслідок катодної поляризації оксидованих зразків у сульфатному електроліті міднення. Проведені дослідження дали можливість встановити, що електрохімічне осадження міді є зручним інструментом для виявлення дефектних ділянок оксидних плівок. Показано, що внаслідок особливостей кінетики відновлення йонів Cu2+ на оксидованому титані для дослідження ізолюючих властивостей плівок доцільно використовувати початкові ділянки поляризаційних залежностей, які відповідають ΔЕ = 0,2–0,25 В. Результати поляризаційних вимірювань дали можливість встановити, що очевидні залежності між густиною струму оксидування, концентрацією електроліту, кінцевим значенням напруги на комірці і поляризацією при відновленні йонів Cu2+ відсутні. Анодне включення зразків з обумовлює оборотне розчинення більшості острівців мідного осаду, що, імовірно, вказує на електронну провідність дефектів плівки. Отримані результати дають можливість проводити зміну параметрів електролізу у широкому діапазоні без значного впливу режиму оброблення металу Ti6Al4V на якість оксидних покриттів

анодна поляризація
оксидна плівка
електрохімічне осадження
поляризаційна залежність
дефект
  1. Chouirfa H., Bouloussa H., Migonney V. et al.: Acta Biomat., 2018, 83, 37. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2018.10.036
  2. Jorge J., Barão V., Delben J. et al.: J. Indian Prosthodont. Soc., 2013, 13, 71. https://doi.org/10.1007/s13191-012-0190-1
  3. Adya N., Alam M., Ravindranath T. et al.: J. Indian Prosthodont. Soc., 2005, 5, 126. https://doi.org/10.4103/0972-4052.17104
  4. Gugelmina S., Santosa L., Ponteb H. et al.: Mater. Res., 2015, 18, 3.
  5. Liu Z., Zhong X., Walton J. et al.: J. Electrochem. Soc., 2016, 163, E75. https://doi.org/10.1149/2.0181603jes
  6. Langklotz U., Noeske M., Schneider M.: Mater. Corros., 2018, 69, 1810160. https://doi.org/10.1002/maco.201810160
  7. Diamanti M., Ormellese M., Pedeferri M.: J. Exp. Nanosci., 2015, 10, 1285. https://doi.org/10.1080/17458080.2014.999261
  8. Arsov L., Mickova I.: J. Electrochem. Sci. Eng., 2015, 5, 221. https://doi.org/10.5599/jese.245
  9. Lamberti A.: Nanomaterials, 2018, 8, 325. https://doi.org/10.3390/nano8050325
  10. Pilipenko A., Pancheva H., Deineka V. et al.: EEJET, 2018, 3, 33. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.132521
  11. Ivashchenko M., Smirnova O., Kyselova S. et al.: EEJET, 2018, 5, 21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.143793
  12. Concha O., Castañeda I., Guardian R. et al.: Int. J. Electrochem. Sci., 2015, 10, 6175.
  13. Benea L., Răvoiu A., Celis J.-P.: Biomater. Sci. Eng., 2019, 5, 5925. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.9b00626
  14. Liu C.-F., Lee T.-H., Liu J.-F. et al.: Sci. Rep., 2018, 8, 6623. https://doi.org/10.1038/s41598-018-24590-x
  15. Rodrigues A., Oliveira N., Santos M.: J. Mater. Sci.-Mater. M., 2015, 26, 1. https://doi.org/10.1007/s10856-014-5323-0
  16. Jimenez Cadena G., Eyraud M., Chassigneux C. et al.: Int. J. Nanotechnol, 2012, 9, 3. https://hal-amu.archives-ouvertes.fr/hal-02656763/document
  17. Su Z., Zhang L., Jiang F. et al.: Prog. Nat. Sci.-Mater. Int., 2013, 23, 294. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2013.04.004
  18. Yang G., Ma D., Liu L. et al.: Chem. Eng. Trans., 2017, 59, 157. https://doi.org/10.3303/CET1759027
  19.  Assisa S., Wolynec S., Costa I.: Electrochimica Acta, 2006, 51, 1815. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2005.02.121
  20. Bouchemel H., Benchettara A.: Arab. J. Sci. Eng., 2014, 39, 139. https://doi.org/10.1007/s13369-013-0873-x
  21. Fekry A., El-Sherif R.: Electrochimica Acta, 2009, 54, 7280. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.07.047
  22. Kumar S., Narayanan T.: J. Dentistry, 2008, 36, 500. https://doi.org/10.1016/j.jdent.2008.03.007
  23. Li J., Li S. J., Hao Y. L. et al.: Acta Biomater., 2014, 10, 2866. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2014.02.032
  24. Liu Z., Liu X., Donatus U., Thompson G.E. et al.: Int. J. Electrochem. Sci., 2014, 9, 3558.
  25. Milošev I., Blejan D., Varvara S. et al.: J. Appl. Electrochem., 2013, 43, 645. https://doi.org/10.1007/s10800-013-0552-3
  26. Rosalbino F., Macciò D., Scavino G. et al.: J. Mat. Sci.-Mater. M., 2012, 23, 865. https://doi.org/10.1007/s10856-012-4560-3
  27. Sazou D., Saltidou K., Pagitsas M.: Electrochimica Acta, 2012, 76, 48. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.04.158
  28. Wang J., Wang W., Wang C. et al.: Int. J. Hydr. Energy, 2012, 37, 12069. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.04.146
  29. Wu L., Liu J., Yu M. et al.: Int. J. Electrochem. Sci., 2014, 9, 5012.
  30. Łępicka M., Grądzka-Dahlke M., Sobolewski A.: Materialprufung, 2015, 57, 393. https://doi.org/10.3139/120.110725
  31. Singh A., Singh B., Wani M. et al.: Bull. Mat. Sci., 2013, 36, 931. https://doi.org/10.1007/s12034-013-0536-2
  32. Shevchenko G., Pilipenko A., Shkolnikova T. et al.: Proceed. 2020 IEEE 40th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), Ukraine, Kyiv 2020, 216.
  33. Kahar Mr., Macwan A., Oza Ms. et al.: Int. J. Eng. Res. Appl., 2013, 3, 441.
  34. Aladjem A.: J. Mater. Sci., 1973, 8, 688. https://doi.org/10.1007/BF00561225
  35. Chang H., Choe B.-H., Lee J.: Mat. Sci. Eng. A, 2005, 409, 317. https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.03.114
  36. Pancheva H., Reznichenko G., Miroshnichenko N. et al.: EEJET, 2017, 4, 59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108908
  37. Pilipenko A., Maizelis A., Pancheva H. et al.: Chem. Chem. Technol., 2020, 14, 221. https://doi.org/10.23939/chcht14.02.221
  38. Pilipenko A., Pancheva H., Reznichenko G. et al.: EEJET, 2017, 1, 21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.95989
  39. Diao R., Rong J., Wang X. et al.: Int. J. Electrochem. Sci., 2018, 13, 7765.
  40. Silchenko D., Pilipenko A., Pancheva H. et al.: EEJET, 2018, 4, 35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140554
  41. Aarão Reis F.: Condens. Matter Phys., 2017, 20, 1. https://doi.org/10.5488/CMP.20.33803