Ранее были опубликованы работы автора [1—3], посвященные композиционным металлическим покрытиям, выделяемым в основном из электролитов-суспензий. Изучению этих покрытий н их последующего применения предшествовали многочисленные иследования, проводимые с 1960 г. в Казанском ордена Трудового Красного Знамени химико-технологическом институте им. С, М. Кирова, а с 1965 г. — в других научных учреждениях СССР. Исследования были посвящены проблеме создания и использования перспективных и принципиально новых по методам получения гетерофазных покрытий в сравнении с распространенными «классическими», условно гомогенными «монопокрытиями» i[4—7].
Несмотря на широкое распространение на практике гетерофазных покрытий в зарубежной литературе нет монографий, посвященных этим композиционным материалам (КМ). В имеющихся публикациях рассмотрены преимущественно КМ с органической полимерной матрицей и волокнистой упрочняющей фазой или металлическим материалом, содержащим макрочастицы, получаемые механическими способами (смешивание, прессование с последующей термообработкой).
В предлагаемой читателю книге отражены и обобщены многочисленные исследования отечественных и зарубежных авторов, посвященные изучению неорганических композиционных систем (покрытия и материалы), преимущественно с. частицами дисперсной фазы микро- и субмикроразмеров.
При написании книги использованы также публикации автора совместно с сотрудниками и студентами Казанского химико-технологического института, а также работниками других организаций, которым автор выражает большую признательность. Автор выражает искреннюю благодарность профессорам А. Ф. Богоявленскому и С. С. Кругликову за ценные советы, которые были учтены при написании книги, а также Е. П. Зен-цовой, Р. Е. Фоминой, Д. А. Штерну и Р. X. Хузнахметову, оказавшим большую помощь автору при подготовке книги к изданию.
Разделы 3.5.2 и 6.8 написаны при участии канд. техн. наук И. Г. Хабибуллина, раздел 6.2 — при участии канд. хим. наук П. С. Мельникова; глава 7 — совместно с канд. техн. наук
О. С. Сироткиным.
Книга, возможно, не лишена недостатков, и все критические замечания по содержанию книги автор примет с большой благо-
дарностью.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 5
В ведение G
Глава 1. Виды и классификация композиционных материалов 8
1.1. Композиционные материалы, их составные части, терминология. 8
1.2. Классификация композиционных материалов. И
Глава 2. Свойства основных компонентов композиционных материалов
18
2.1. Роль природы и дисперсности вещества II фазы. 18
2.1.1. Минимальные размеры частиц индивидуального вещества. 19
2.1.2. Физические свойства субмикрочастиц. 20
2.2. Физические свойства простых веществ. 25 2.2.1. Металлические порошки. 26
2.3. Свойства сложных веществ. 32
2.3.1. Бориды. 32
2.3.2. Карбиды. 39
2.3.3. Нитриды. 43
2.3.4. Оксиды. 48
2.3.5. Силициды, 52
2.3.6. Вещества со слоистой кристаллической структурой. 55
2.4. Усы и волокна. 60
Глава 3. Образование композиционных материалов и взаимодействие
фаз 64
3.1. Общие пути получения неорганических гетерофазных материалов. 64
3.2. Методы получения дисперсных веществ и их контроль. 65
3.3. Методы исследования и анализа материалов и покрытий. 70
3.4. Модели, расчеты и анализ составов материалов и покрытий. 75
3.5. Взаимодействие фаз и механизм образования композиционных покрытий и материалов. 80
3.5.1. Взаимодействие фаз композиционных материалов и покрытий. 80
3.5.2. Высокотемпературные свойства КМ. 83
3.5.3. Влияние природы компонентов и условий проведения процесса на образование и составы композиционных покрытий. 89
3.5.4. Влияние нестационарных электрических и других режимов
1 на свойства КЭП. 112
3.5.5. Механизм электрокристаллизации металла в присутствии Дисперсных частиц. 117
3.6. Оптимизация процессов образования покрытий. 131
Глава 4. Образование и свойства композиционных электрохимических
покрытий 133
4.1. Суспензии и особенности их использования для нанесения металлических покрытий. 133
4.1.1. Физико-химические свойства суспензий, их устойчивость и контроль. 134
4.1.2. Механическое и электрохимическое воздействие дисперсных частиц на электродную поверхность. 137
4.2. Структура и свойства композиционных покрытий. 141 4.2.1. Твердость, износостойкость, прочность. 141
4.2.2. Структура КЭП. 146
- 4.2.3. Внутренние напряжения и наводораживаемость. 150
4.2.4. Электро- и теплофизические свойства. 153
4.2.5. Химические и антикоррозионные свойства. 155
4.2.6. Поведение КЭП при высоких температурах. 157
Глава 5. Виды композиционных электрохимических покрытий 162
5.1. Покрытия с матрицей из металлов семейства железа. 163
5.1.1. Покрытия с матрицей из никеля. 163
5.1.2. Покрытия с матрицей из кобальта и железа. 178
5.2. Покрытия с матрицей из металлов подгруппы меди и платиновых металлов. 186
5.2.1. Покрытия с матрицей из меди. 187
5.2.2. Покрытия с матрицей из серебра и золота. 201
5.2.3. Покрытия с матрицей из платиновых металлов. 208
5.3. Покрытия с матрицей из легкоплавких металлов. 208
5.4. Покрытия с матрицей из хрома. 213
5.5. Покрытия с матрицей из алюминия. 215
5.6. Покрытия с матрицей из гальванически осаждаемых сплавов. 217
Глава 6. Новые методы нанесения покрытий с металлической матрицей 222
6.1. Ультрамикрокомпозиционные покрытия. 222
6.2. Электроосаждение из саморегулируемых электролитов-суспензий. 229
6.3. Скоростное электроосаждение при механическом активировании электродной поверхности. 238
6.4. Седимеытационное нанесение КЭП. 242
6.5. Бестоковое нанесение композиционных покрытий. . 244
6.6. Другие способы нанесения композиционных покрытий. ч 249
6.7. Электрофоретические и металлополимерные покрытия. 256
6.8. Оборудование для нанесения композиционных покрытий. 260
Глава 7. Композиционные материалы с матрицей из неорганических
полимеров 263
7.1. Особенности химии и физики неорганических полимеров. 263
7.2. Гетерофазный синтез композиционных материалов на основе оксидов. 265
7.3. Композиционные материалы и покрытия на основе полиоксидов. 272
7.4. Высокотемпературные методы получения композиционных материалов, 279
Литература. 282
Приложения. 296
1. Условные обозначения. 296
2. Основные обозначения УДК по металлическим и неорганическим полимерным материалам и покрытиям. 296
Предметный указатель. 298
