ЕЛЕКТРОХІМІЧНИЙ СИНТЕЗ ПОРИСТОГО КРИСТАЛІЧНОГО ОКСИДУ ТАНТАЛУ

Autor: Vodolazhchenko, Serghii Alexandrovich, Lyashok, Lirisa Vasil'evna, Deribo, Svitlana Germanivna, Gomozov, Valerij Pavlovich
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Хiмiя, хiмiчнi технологiї та екологiя; № 1 (2019): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Хімія, хімічна технологія та екологія; 9-12
Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Chemistry, Chemical Technology and Ecology; № 1 (2019): ; 9-12
Вестник НТУ"ХПИ" серия "Химия, химическая технология и экология"; № 1 (2019): ; 9-12
ISSN: 2079-0821
Popis: Self-organization of nanoscale structures during electrochemical processing is most pronounced during the formation of porous anodic metal oxides (aluminum, titanium, tungsten, niobium, tantalum). These oxides contain arrays oriented perpendicular to the pore substrate. A distinctive feature of these films is a high degree of orderliness in the arrangement of pores and the possibility of controlled variation of the pore diameter in a wide range (from 10 to 150 nm). In this work, the features of the electrochemical formation of nanoporous oxide coatings on tantalum in acid-fluoride and organic electrolytes are investigated. Tantalum foil with a thickness of 0.1 mm and a purity of 99.99 % was used as a working electrode. For the formation of tantalum oxides, 1 M H2SO4 solutions with the addition of HF (0.1 M; 0.25 M; 0.5 M; 1 M) and an organic electrolyte were used: EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F, EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NaF. Polarization studies were carried out on a P-45X potentiostat. in potentiodynamic mode. The reference electrode is saturated silver chloride. The magnitudes of the potentials are given relative to the normal hydrogen electrode. The morphology of the obtained coatings was studied using scanning electron microscopy using a JSM-7001F microscope. It is shown that the use of fluoride ion activator and electrolytes of different nature allows at the initial stage of anodizing to provide conditions for the formation of a crystalline anodic oxide film with different surface morphology. By varying the anodizing regime on tantalum, it is possible to synthesize porous films of amorphous or crystalline types. To obtain a crystalline porous oxide of tantalum with a developed surface, it is advisable to use an organic aprotic electrolyte composition: EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F.
Самоорганизация наноразмерных структур при электрохимической обработке наиболее ярко проявляется в ходе формирования пористых анодных оксидов металлов (алюминия, титана, вольфрама, ниобия, тантала). Эти оксиды содержат массивы ориентированных перпендикулярно подложке пор. Отличительной особенностью этих пленок является высокая степень упорядоченности в расположении пор и возможность управляемого варьирования диаметра пор в широком диапазоне (от 10 до 150 нм). В работе исследованы особенности электрохимического формирования нанопористых оксидных покрытий на тантале в кислотно-фторидных и органических электролитах. В качестве рабочего электрода использовали танталовую фольгу толщиной 0,1 мм, чистотой 99,99 %. Для формирования оксидов тантала использовали растворы 1 М H2SO4 с добавлением HF (0,1 М; 0,25 М; 0,5 М; 1 М) и органический электролит: EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F, EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NaF. Поляризационные исследования осуществляли на потенциостате Р – 45Х. в потенциодинамическом режиме. Электрод сравнения – насыщенный хлорсеребряный. Величины потенциалов приведены относительно нормального водородного электрода. Морфологию полученных покрытий изучали с помощью метода сканирующей электронной микроскопии с использованием микроскопа JSM–7001F. Показано, что использование активатора фтор иона и электролитов различной природы позволяет на начальной стадии анодирования обеспечивать условия для формирования кристаллической анодной оксидной пленки с различной морфологией поверхности. Варьируя режимом анодирования на тантале можно синтезировать пористые пленки аморфного или кристаллического типов. Для получения кристаллического пористого оксида тантала с развитой поверхностью, целесообразно использовать органический апротонный электролит состава: EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F.
Самоорганізація нанорозмірних структур при електрохімічної обробці найбільш яскраво проявляється в ході формування поруватих анодних оксидів металів (алюмінію, титану, вольфраму, ніобію, танталу). Ці оксиди містять масиви орієнтованих перпендикулярно підкладці пор. Відмінною особливістю цих плівок є висока ступінь впорядкованості в розташуванні пор і можливість керованого варіювання діаметра пор в широкому діапазоні (від 10 до 150 нм) В роботі досліджені особливості електрохімічного формування нанопоруватих оксидних покриттів на танталі в кислотно-флоридних і органічних електролітах. В якості робочого електрода використовували танталову фольгу товщиною 0,1 мм, чистотою 99,99 %. Для формування оксидів танталу використовували розчини 1 М H2SO4 з додаванням HF (0,1 M; 0,25 M; 0,5 M; 1 M) і органічний електроліт : EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F, EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NaF. Поляризаційні дослідження здійснювали на потенціостата Р - 45Х. в потенціодинамічному режимі. Електрод порівняння - насичений аргентумхлоридний. Величини потенціалів наведені щодо нормального водневого електроду. Морфологію отриманих покриттів вивчали за допомогою методу скануючої електронної мікроскопії з використанням мікроскопу JSM-7001F. Показано, що використання активатора фтор іона і електролітів різної природи дозволяє на початковій стадії анодування забезпечувати умови для формування оксиду з різною морфологією поверхні. Варіюючи режимом анодування на танталі можна синтезувати поруваті плівки аморфного або кристалічного типів. Для отримання кристалічного поруватого оксиду танталу з розвиненою поверхнею, доцільно використовувати органічний апротонний електроліт складу: EG + 5.5 М H2O + 0.05 М H3PO4 + 0.8 М NH4F.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: