Курсовая работа: Дільниця функціонального покриття індієм

6.6 Підрахунок собівартості електрохімічного покриття

6.7 Розрахунок економічної ефективності заходів, запропонованих у проекті

Перелік використаних джерел

Висновок

ВСТУП

Індій - сріблясто-білий м'який, пластичний метал з густиною 7,31 г/см^З і температурою плавлення 155 ^о С, атомна маса - 114,8. Стандартний потенціал індію Е^о _In ⁺ _/In = -0,139 В, тому його можна витісняти з розчинів такими металами, як цинк, алюміній, причому індій виділяється після міді й перед кадмієм, що використовують у технології. Індій стійкий на повітрі, його поверхня при зберіганні не тьмяніє. У воді в присутності повітря повільно кородує.

Основними властивостями індію, які визначили його використання в машинобудуванні, є низький коефіцієнт тертя, висока стійкість у середовищі мінеральних масел і продуктів їх окиснення в атмосферних умовах. Найважливішою галуззю застосування індію є виробництво відповідальних підшипників зі свинцево-срібно-індієвими покриттями для двигунів. Індій використовується в захисних антикорозійних покриттях .Індій і його сплави застосовуються як корозійностійке покриття металевих пропелерів, для поліпшення контакту й опору зношуванню щіток в електроприладах, при виготовленні дзеркал і рефлекторів, що мають велику відбивну здатність, у припоях, ювелірному виробництві. медицині.

Залежно від того, в якому стані індій знаходиться в розчині, електроліти індіювання поділяють на прості (або кислі) та комплексні. В кислих електролітах індій знаходиться у вигляді простих гідратованих іонів. Серед кислих електролітів практичне застосування знайшли сульфатні, хлоридні, борфторидні та сульфаматні. В комплексних електролітах індій зв’язаний в комплексні катіони або аніони. Найбільш важливими серед комплексних електролітів є ціанідні, аміачно-тартратні, трилонатні, поліетиленполіамінові та пірофосфатні розчини.

Даний проект присвячений проектуванню дільниці функціональних покрить деталей індієм.

1. ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА ІНДІЮ

Індій не входить до складу мінералів як основний компонент. Індій розчинний у сульфатній, хлоридній та нітратній кислотах. Його розчинність знижується в ряді кислот: НNО_з - НСl - H₂ S0₄ . У флуоридній кислоті він розчиняється повільно і тільки при нагріванні. Органічні кислоти - оцтова, форміатна, лимонна, щавлева - поступово розчиняють індій:

2 In = 6H₂ C₂ O= 2H₃ [In(C₂ O₄ )₃ ] + 3H₂ (1)

У розчинах лугів індій нерозчинний.

З хлором і бромом реагує при кімнатній температурі; з йодом, халькогенами, фосфором, арсеном і стибієм - при нагріванні; з азотом і воднем не взаємодіє. В атмосфері S0₂ при 750-1000 ^о С перетворюється в суміш оксиду і сульфіду з незначною кількістю сульфату:

6In + 3SO₂ = In₂ S₃ + 2In₂ O₃ (2)

У водних розчинах індiй переважно присутнiй у ступені окиснення ІІІ. При іонізації індію у водних розчинах завдяки гідратації компенсується частина енергії, що витрачається на утворення іонів, і робота виходу іонів Іn⁺ та In^З+ у розчин становить відповідно Е = 0,112 ^. 10^-19 та Е = -5,062 ^. 10^-19 Дж. Додатне значення роботи виходу вказує на нестійкість іона In^+, тому сполуки Іп (I) у водних розчинах швидко руйнуються в результаті або окиснення, або диспропорціонування з константою швидкості 1,3^. 10^-5 дмЗ/(моль ^. с).

Оксид Іn₂ О₃ одержують термообробкою гідроксиду або нітрату індію. Монокристали індій оксиду отримують шляхом реакції в атмосфері НСl або гідротермального синтезу з лужних розчинів. Це речовина світло-жовтого кольору, яка кристалізується. Густина Іn₂ О₃ -7,1 г/смЗ. Плавиться при температурі 1910^о С. При нагріванні понад 1200 ^о С починається сублімація оксиду In₂ О₃ дисоціацією до нижчого оксиду; температура кипіння близько 3300 ^о С. Тонкі плівки індій оксиду прозорі й електропровідні.

Гідроксид In(ОН)з утворюється у вигляді білого осаду при дії лугів чи аміаку на розчини солей індію. З розведених розчинів індій гідроксид починає осаджуватися при рН близько 3,4. У присутності комплексоутворювачів (ацетат, галогеніди лужних металів) рН початку осадження зростає. Для одержання гідроксиду без домішки основних солей рекомендують осаджувати його аміаком з розчину Іn(NОз)з. підкисленого оцтовою кислотою. Підвищення температури знижує рН спочатку осадження. Добуток розчинності гідроксиду дорівнює 1,41 ^. 10^-ЗЗ .

Свіжоосаджений індій гідроксид легко розчиняється в розведених мінеральних, а також в оцтовій, форміатній і винній кислотах. Він має амфотерні властивості, однак його кислотні властивості виражені слабкіше, ніж у галій гідроксиду. Розведені розчини лугів, а також аміак на індій гідроксид не діють. Концентровані розчини лугів (вище 20 %) розчиняють індій гідроксид з утворенням індатів.

Індій стійкий на повітрі, його поверхня при зберіганні не тьмяніє.

У воді в присутності повітря повільно кородує.

Галузі застосування. Основними властивостями індію, які визначили його використання в машинобудуванні, є низький коефіцієнт тертя, висока стійкість у середовищі мінеральних масел і продуктів їх окиснення в атмосферних умовах.

Найважливішою галуззю застосування індію є виробництво відповідальних підшипників зі свинцево-срібно-індієвими покриттями для двигунів. Індій використовується в захисних антикорозійних покриттях.

Існують такі методи нанесення індієвих покриттів:

1) гальваностегія;

2) розпилення металу в розплавленому стані;

3) конденсація пари індію;

4) нанесення індієвого порошку на поверхню виробу, який нагрівасться, розплавлювання його і дифузія;

5) нанесення індію, емульгованого у відповідному носії (нафта), який потім випаровується у вакуумі або інертному середовищі.