master of Chair “Nanotechnologies, Materials Science, and Mechanics”
магистр кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Associate Professor, Professor of Chair “Nanotechnologies, Materials Science, and Mechanics”
доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры «Нанотехнологии, материаловедение и механика»
Magnesium, its compounds, and alloys arise recently the heightened interest among scientists all over the world. The interest in magnesium research is caused by its combination of many promising properties that find practical application in various sectors of the national economy. On an industrial scale, the bulk of magnesium is produced by the electrolysis from the melt. However, there is a problem with the environmental security of this process. This method is environmentally unfriendly since it is accompanied by the release of hazardous chlorine and organochlorine compounds into the environment. In some cases, the electrodeposition from solutions may serve as an alternative. The task to produce magnesium and magnesium-containing coatings using electrodeposition from solutions was already raised, but it is not yet possible to obtain a stable electrolyte that allows obtaining high-quality coatings. The authors propose an electrolyte in which isopropyl alcohol is used as a solvent. Magnesium-containing coatings were produced by electrodeposition on a conductive base. The authors prepared an electrolyte based on anhydrous magnesium sulfate. To increase the conductivity of the electrolyte, sodium, potassium, and calcium chlorides in different concentrations were added to the solution. The authors carried out the experimental studies of the effect of the electrolyte composition and electrodeposition modes on the morphology and elemental composition of magnesium-containing coatings. Electron microscopic studies and the studies of the elemental composition of samples by the energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometer show that the non-stationary (two-step) electrodeposition mode is the optimal one for producing magnesium coatings with a fine crystalline structure, low porosity, and high magnesium content.
Магний, его соединения и сплавы в последнее время вызывают повышенный интерес ученых во всем мире. Интерес к исследованиям магния обусловлен сочетанием в нем множества перспективных свойств, которые находят практическое применение в различных отраслях народного хозяйства. В промышленных масштабах основную долю магния производят путем электролиза из расплава. Однако существует проблема безопасности этого процесса для окружающей среды. Метод является экологически неблагополучным, поскольку сопровождается выделением в окружающую среду опасных соединений хлора и хлорорганических соединений. В ряде случаев альтернативой может служить метод электроосаждения из растворов. Задача получения магния и магнийсодержащих покрытий методом электроосаждения из растворов уже ставилась, но получить стабильный электролит, позволяющий создать качественные покрытия, до сих пор не удавалось. В работе предложен электролит, в котором в качестве растворителя использовался изопропиловый спирт. Магнийсодержащие покрытия получали методом электроосаждения на токопроводящую основу. Электролит готовился на основе безводного сульфата магния. Для увеличения электропроводности электролита в раствор добавлялись хлориды натрия, калия и кальция в разных концентрациях. Проведены экспериментальные исследования влияния состава электролита и режимов электроосаждения на морфологию и элементный состав магнийсодержащих покрытий. Электронно-микроскопические исследования и исследования элементного состава образцов энергодисперсионным рентгенофлуоресцентным спектрометром показали, что оптимальным режимом электроосаждения для получения магниевых покрытий с мелкокристаллической структурой, низкой пористостью и высоким содержанием магния является нестационарный (двухступенчатый) режим электроосаждения.