Разработка эффективного технологического процесса получения диоксидсвинцового электрода для резервного источника тока
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Источники резервного тока в основном применяются в военной промышленности, спасательно-сигнальной, и космической. Резервные источники тока (РИТ) на основе закрытой гальванической системы PbO2|HClO4|Pb заслужили отдельное внимание. Они способны отдавать большое количество энергии при минимальном объеме, обеспечивают длительную сохранность без потери удельной емкости, способны выдерживать значительные механические нагрузки и сохранять работоспособность в широком диапазоне температур.
Резервный ампульный источник тока состоит в основном из биполярных электродов, изготавливающихся на металлической подложке с последующим осаждением активных веществ двуокись свинца – свинец, и ампулы заполненной электролитом. Однако при формировании покрытий диоксида свинца наблюдаются следующие осложнении, такие как высокое внутреннее напряжение в самих осадках, что приводит к уменьшению пятна контакта диоксид свинца – подложка, что в следствии приводит к неудовлетворительн
HYPER13 HYPERLINK \l "_Toc106212934" HYPER14ВВЕДЕНИЕHYPER13 PAGEREF _Toc106212934 \h HYPER147HYPER15
1 Литературный анализ состояния проблемыHYPER13 PAGEREF _Toc106212935 \h HYPER1412HYPER15
1.1Применение электролитического диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212936 \h HYPER1412HYPER15
1.2 Ампульные РИТ и применение в них электролитического диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212937 \h HYPER1414HYPER15
1.3 Механизм электроосаждения диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212938 \h HYPER1421HYPER15
1.4 Структура и физико-химические свойства диоксида cвинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212939 \h HYPER1426HYPER15
1.5 Влияние условий электроосаждения на структуру и свойства диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212940 \h HYPER1429HYPER15
1.5.1 Влияние условий осаждения на соотношение α – и β - модификаций в диоксидсвинцовом покрытииHYPER13 PAGEREF _Toc106212941 \h HYPER1429HYPER15
1.5.2 Влияние материала токоведущей основы на разрядные характеристики диоксидсвинцовых электродов в хлорной кислотеHYPER13 PAGEREF _Toc106212942 \h HYPER1431HYPER15
1.5.3 Сравнение электролитов для осаждения диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212943 \h HYPER1433HYPER15
1.5.4 Влияние концентрации соли свинца на свойства осадков диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212944 \h HYPER1439HYPER15
1.5.5 Влияние плотности тока на свойства осадков диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212945 \h HYPER1439HYPER15
1.5.6 Влияние температуры на свойства осадков диоксида свинцаHYPER13 PAGEREF _Toc106212946 \h HYPER1443HYPER15
1.6 Применение ультразвука в электрохимической технологииHYPER13 PAGEREF _Toc106212947 \h HYPER1444HYPER15
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯHYPER13 PAGEREF _Toc106212948 \h HYPER1449HYPER15
2.1 Объекты исследованияHYPER13 PAGEREF _Toc106212949 \h HYPER1449HYPER15
2.2 Электролиты и режимы предварительной обработки материалов подложкиHYPER13 PAGEREF _Toc106212950 \h HYPER1449HYPER15
2.3 Электролиты и режимы электрохимиче
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Cr(III) oxidation with lead dioxide-based anodes/ D. Devilliers, M. T. D. Thi, E. Mahe, Q. Le Xuan// Electrochim. Acta. - 2003. – Vol. 48. – P. 4301–4309.
Mohd ,Y. The influence of deposition conditions and dopant ions on the structure, activity, and stability of lead dioxide anode coatings/ Y. Mohd, D. Pletcher // Journal of the Electrochemical Society. – 2005. – Vol. 152. – P. 97-102. 10.
Mondal, K. Regeneration of hexavalent chromium using a Bi-doped PbO2 anode/ K. Mondal// J. Appl. Elec. - 2001. – Vol. 32. - P. 165-173.
Electrodeposition of Co-doped lead dioxide and its physicochemical Properties/A.B. Velichenko, R. Amadelli, E.A. Baranova, D.V. Girenko, F.I. Danilov// Electro analytical Chemistry – 2002. – Vol. C-527. - P. 56- 64.
Cha, D.K. Strong oxidants for organic waste destruction from oxidation of manganese hydroxide/ D.K. Cha, S.M. Park// Great Plains/Rocky Mountain Hazardous Substance Research Center. – 1996. – P. 706-717.
Mediated electrosynthesis with cerium (IV) in methanesulphonic acid/ R. M. Spotnitz, P. R. Kreh, J. T. Lundquist, P. J. Press// J. Appl. Electrochem. – 1990. – Vol. 20. – P. 209–215
Spotnitz, R.M., KrehP.R., LundquistJ.T., Press P.J. // Appl. Electrochemical. – 1990. – Vol. C-20. - P. 209–215.
Da Silva, L. M. Electrochemistry and green chemical processes: electrochemical ozone production/ L. M. Da Silva, M.H.P. Santana, J.F.C. Boodts// Quim. Nova. - 2003. – Vol. 26. – P. 880–888.
Improving characteristics of ozone water production with multilayer electrodes and operating conditions in a polymer electrolyte water electrolysis cell/ K. Onda, T. Ohba, H. Kusunoki et al.// Journal of the Electrochemical Society. – 2005. - Vol. 152. - № 10. - P. 177–183. 24.
Chang, S.L. Modern Concept of Disinfection // Sanit. Engin. Division. – 1971. – Vol. C-97. - P. 689-707.
Bablon, G. Practical Application of Ozone: Principles and Case Studies // AWWARF and Ozone inWater Treatment Appl
о источника токаPb/PbO2 с хлорной кислотой.
1.5.3 Сравнение электролитов для осаждения диоксида свинца
Для электролитического осаждения диоксида свинца могут использоваться как щелочные (плюмбитный, тартратный, комплексонатный, глюконовый), так и кислые (перхлоратный, сульфоаминовый, кремнефтористоводородный, ацетатный, азотнокислые) электролиты.
Плюмбитный электролит позволяет при оптимальных условиях (таблица 1.2) получать плотные блестящие осадки диоксида свинца с высокой микротвердостью [106, 107].
Установлено [106], что из тартратного электролита оптимального состава (таблица 1.2) осадки хорошего качества – блестящие, компактные получаются даже при низких плотностях тока (0,2 – 1,0 А/дм2) с выходом по току 30 – 50%. По мере дальнейшего увеличения тока осадки становятся хрупкими, со вздутиями, отслоениями и трещинами. Перемешивание к существенному увеличению допустимых плотностей тока не приводит.
Комплексонатный электролит рассматривается в работе [107]. Основными к