Реферати українською » История техники » Історія створення гальванічного виробництва


Реферат Історія створення гальванічного виробництва

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Будрейко Є. М.

>Гальванотехника – область електрохімічного виробництва, куди входять «>гальваностегию – електрохімічні процеси нанесення покрить металами і сплавами, які застосовують за захистом виробів від корозії,защитно-декоративной обробки, підвищення опору механічному швидкого зносу й поверхневою твердості, повідомлення антифрикційних властивостей,отражательной спроможністю і іншого;гальванопластику – виготовлення металевих копій, і навіть інші способи завершення обробки виробів».

Вже близько 80 років гальванічна технологія широко застосовується у різних галузях індустрії, як традиційних, і новітніх:машино- і приладобудуванні, електроніці, космічної промисловості. Сфера її використання безупинно розширювалася до1970–1980-х рр. У 1980-х рр. у зв'язку з кризовим становищем, зумовленим, з одного боку, великимиобъемами покриттів, з іншого – крайньої шкідливістю інеекономичностью виробництва, прогнозувалося, подальший розвиток, а то й саме існування цій галузі, визначатиметься можливістю створенняматериало- і енергозберігаючих технологій нанесення покрить. Проте за межі століть з урахуванням розвитку технологій, запровадження у традиційні виробництва сучасної техніки, комп'ютеризації вдалося віднайти рішення багатьох проблем,обусловливавших екологічну небезпекагальванотехники.

На цей час з недостатнім розвитком новітніх областей техніки, високих технологій все більшої уваги приділяється обробці поверхні, значною мірою яка зумовлює якість виробів. У зв'язку з цим отримали значне поширення нові, переважно фізичні методи. Проте досі понад 80% технологій, дозволяють отримувати поверхні класу, засновані на «класичних» методах –гальванотехнике, термічній обробці, забарвленні, лакуванні. Найперспективною у тому числі залишаєтьсягальванотехника. Її перевагами є високу якість покриттів, можливості отримання опадів різної структури та товщини на металевих і неметалевих виробах, осадження покриттів із широкою діапазоном властивостей, отримання металевих сплавів різного складу і фазового будівлі без використання високих температур, розробки нових видів покриттів тощо. буд.

Довгі дискусії суперечки, що відбувалися в1970–1980-е рр. серед науковців і виробничників, зайнятих у сферігальванотехники, сприяли радикальному перегляду всієї концепцію дальшого розвитку цій галузі. Ці зміни відбилися у зміні розуміння кола проблем, які включає ця галузь. Нинігальванотехника сприймається як комплексна науково-технічна галузь, що займається отриманням лежить на поверхні вироби чи основи (форми) шарів металів з розчинів їх солей під впливом електричного струму. Вона містить:гальваностегию – нанесення на поверхню вироби тонких металевих покриттів;гальванопластику – осадження товстих, легкоотделяющихся від основи та добре відтворюють її рельєф шарів металу; хімічні, конверсійні, композиційні покриття; очищення поверхонь і несумлінну підготовку їх до нанесення покриття; електрохімічне і хімічне полірування; очищення стічні води гальванічних цехів й витягування їх металів; інженерну частина, тобто. устаткування гальванічних цехів, автоматизацію процесів, контрольну апаратуру електролітів, покриттів тощо.; стандартизацію електролітів, добавок, гальванічних процесів, режимів роботи, і навіть самих покриттів.

Для вітчизняноїгальванотехники не перебільшуючи революційним кроком стало визнання широкими науковими і виробничими колами того факту, що екологічні проблеми промислового виробництва, і гальванічного зокрема, має вирішуватися на регіональному, а чи не на галузевому рівні.

Останні десятиліття з'явилися нові тенденції розвитку гальванічної технології. Так, зародилася у середині 1970-х рр. функціональнагальванотехника знайшла широке використання у новітніх галузях в промисловості й високі технології. Щоб відповідати запитам й рівнем цих галузей, вона, з одного боку, зазнає радикальне технічне переоснащення, з іншого – використовують у комбінації коїться з іншими сучасними способами обробки поверхні. У цьому визнано, що став самегальванотехника має найбільш широкі можливості щоб одержати покриттів із наперед заданими властивостями. У результаті базі функціональноїгальванотехники і новітніх фізичних способів формується нова комплексна галузь, технологію й устаткування у якій значно різняться від застосовуваних традиційному гальванічному виробництві, – технологія обробки поверхні різними методами.

>Историко-научний аналіз показує, що чимало тенденції і проблемигальванотехники, як які були у минулому, і наявні досі, мають під собою конкретні історичне коріння. Деякі їх у час вже вирішувалися вченими Криму та виробничниками. Узагальнення і критичний аналіз накопиченого досвіду можуть, безсумнівно, принести практичну користь.

Зародженнягальванотехники.

Аналіз еволюції понять «>гальванотехника» і його складових частин –гальваностегии і гальванопластики показує таке. Вперше визначення гальванопластики далиБ.С. Якобі, який озаглавив книжку,посвященную своєму винаходу «>Гальванопластика або засіб за даними зразкам виробляти мідні вироби допомогоюгальванизма». Поняття «>гальваностегия» є кілька пізніше, ніж «гальванопластика», проте до 1880-х рр. він був позбавлене самостійного статусу: «Під назвою гальванопластики розуміють мистецтво покривати у вигляді гальванічного струму предмети металевими оболонками...Гальванопластика поділяється... нагальванопластику у власному значенні ігальваностегию», – і вживалося поруч із назвою «гальванізація». Очевидно, вперше поставив запитання про класифікації електрохімічних виробництв і чіткоотграничил поняттягальваностегии Еге.Буан в 1895 р.: «>Гальваностегия має своєю метою покриття металевим шаром поверхні якогось тіла для запобігання його шкідливих впливів атмосфери або заради надання понад витонченого виду». Поняття «>гальванотехника» лише в1910–1920-х рр. і це пов'язані з створенням механізованого гальванічного виробництва.

Історики науки по-різному виділяють основні періоди розвиткугальванотехники на початковому етапі знають її розвитку. Однією із найбільш поширенихпериодизаций є, основою якої належить два чинника: застосування при електролізі різних джерел струму й особливо розвитку гальванопластики ігальваностегии, пов'язані з винаходом гальванопластики в 1838 р. і які від особливостей перших досліджень зелектроосаждению металів на початку ХІХ в. Ця періодизація використана нами як попередньої виглядає так.

I період.Электроосаждение металів з допомогою гальванічних елементів (1800 – початок 1870-х рр.):

I етап (1800–1838 рр.);

II етап (1838 р.– початок 1870-х рр.).

II період.Электроосаждение металів з допомогою «>електромашинних генераторів» (початок 1870-х рр. – 1917 р.).

Проте аналізисторико-химической та спеціальної літератури, показує, хоча періодизація, узята нами як вихідної, вірно відбиває загальні хронологічні рамки, кордону окремих періодів і етапів ранню історіюгальванотехники, у ній немає єдиного підходи до їх встановленню. З іншого боку основним критерієм – застосування різних джерел струму при електролізі – хоча і є важливим, особливо початкових періодів розвиткугальванотехники, носить приватного характеру, без урахування внутрішніх особливостей розвитку цій галузі.

Отже, питання періодизації розвиткугальванотехники у ХІХ – XX ст. значною мірою залишається відкритим. Звісно ж, що може бути вирішити виходячи з реконструкції процесу створення гальванічного виробництва; простежування, яким областям науку й техніки, їх конкретним досягненням зобов'язане воно своїм становленням; розгляду соціально-економічних передумов виникнення та становленнягальванотехники.

Особливої уваги вимагає аналіз обставин виникнення та становленнягальваностегии. Це викликало те, що й історія винаходу і впровадження гальванопластики описана досить докладно, про шляхах виникненнягальваностегии немає скільки-небудь єдиної думки ні в істориків науки, ні вспециалистов-гальванотехников. Найпоширеніші погляду можна розділити втричі групи.

1.Гальваностегия як наслідок розвитку гальванопластики: «…Якобі повідомив про методі гальванопластики, давши цим також початокгальваностегии» (Н.А.Изгаришев); «…з урахуванням гальванопластики народиласягальваностегия» (>П.М. Лук'янов). З іншого боку,П.М. Лук'янов говорить про гальванічному золоченні: «Цей новий електрохімічний метод, можливо, відкрили ще до винаходи гальванопластики; покриття золотом металевих предметів слід зарахувати догальваностегии».

2.Гальваностегия як наслідок її подальшого розвитку перших дослідів з розкладання речовин електричним струмом, особливо широко що проводилися одне десятиріччя ХІХ ст.: «>Гальваностегия інтенсивно розвивалася у наступні десятиліття і до 1840 р. промислові методи досягли стадії, що вони з'явилися перші спроби патентування багатьох процесів».

3.Гальваностегия як наслідок розвитку наукових досліджень про по електрики. Дж.Бернал, маю на увазі практичні застосування електрики, виниклі протягом ХІХ ст., писав: «Електрика було воістину першої наукою, створила своє власне промисловість, цілком незалежну від традицій».

Отже, більшість дослідників розглядало виникненнягальваностегии у межах однієї – наукової – традиції – досліджень з «гальванічному електрики», як її часто називали висторико-химической літературі. Така думка зберігалася до середини 1980-х рр. і випливала з занадто вузького розуміннягальваностегии, у якому всегальваническое виробництво зводилося для її центральної операції –електроосаждению металів, а все розвиток області – до видозміні й удосконаленню її. Відомо, проте, що отримання покриття є складну технологічний ланцюжок операцій, у якій стадія електролізу є основним, але з єдиною Отже, коли з усього гальванічного виробництва виділити лише технологію нанесення покриття, і тоді її історія може бути зведена до вивчення стадіїелектроосаждения металу.

Зовсім решти результатам можна прийти, якщо проводити аналіз виникнення та розвиткугальваностегии, з узвичаєного уявлення, за яким впровадження наукових досліджень виробництво загальному разі ввозяться три етапу:

Лабораторні дослідження – Технологічний процес (технічний метод) – Виробничий процес.

Ретроспективний огляд спеціальної (в XIX ст.) іисторико-химической літератури показав, що це три етапу длягальваностегии досліджені неоднаково, саме: докладно освітлені перші досліди поелектроосаждению металів, існуютьнесистематизированние, але досить великі інформацію про початкових кроках гальванічного виробництва, але невідомі обставини переходу від лабораторних досліджень до технологічному процесові.

Спочатку нами був обраний який використовували в попередніхисторико-химических роботах спосіб дослідження процесу виникненнягальваностегии: реконструкція подій з допомогою послідовного аналізу першоджерел по «гальванічному електрики». Виявилося проте, що це підхід дає нагоду спостерігати лише розвиток основний операції –електроосаждения металу. У той самий час у перших працях згальваностегии, які стосуються1840-м рр., описується технологічний процес нанесення покрить, до складу якого підготовку поверхні виробів і подальшу їх обробка. Аж по нашого часу послідовність та призначення операцій на ньому не зазнали практично ніяких принципових змін. Отже, одразу виникає питання: звідки той процес з'явився?

Оскільки першому етапі дослідження з'ясувалася неможливість реконструкція зародження гальванічного виробництва, у рамках традиційного підходу, нами було висунуто припущення щодо ймовірності виникнення його відповідно до попередньої гіпотезі, основою якої покладено ідея виникнення нового континенту в науці після перетину різних традицій*. При побудові даної гіпотези гальванічна технологія розглядали як область, виникла на перетині двох традицій: технології нанесення металевих покриттів і досліджень, що з відкриттям «гальванічного електрики». Спочатку цих напрямів розвивалися цілком незалежно друг від друга, причому електрохімічна гілка перебувала тільки стадії лабораторних експериментів. Зустріч традицій відбулася межі1830–1840-х рр. Саме ця подія й призвело до зародженню технологічного процесуелектроосаждения металів. Що ж до гальванічного виробництва, у цілому, воно було створене останній третині в XIX ст. з допомогою третьої традиції – електротехніки (використання угальваностегии перших промислових джерел струму –динамомашин, що дозволило дешево отримувати велику кількість електроенергії).

Для обгрунтування правильності запропонованої гіпотези розглянемо розвиток кожної з цих традицій окремо гаразд їх виникненню.

Еволюція ранніх методів нанесення металевих покриттів

Ідея поліпшення зовнішнього вигляду виробів з допомогою нанесення з їхньої поверхню тонкого шару чужорідного металу не нова: перші золоті ісеребрянние покриття були відомі ще древнім єгиптянам за 3000 років е. Найбільш раннім з які застосовувались способів облагородження була облицювання предметів надзвичайно тонкої золотої фольгою. Пізніше (III в. е) з'явилося золочення шляхом нанесення золотого порошку, змішаного зі свинцевим пилом, на поверхню оброблюваного предмети й наступногопрокаливания вироби.Амальгамное золочення і сріблення чи, інакше, золочення і сріблення через вогонь, у своїй найпростішої формі стало не пізніше I в. е. Для покриття предметів сріблом спочатку широко застосовувався спосіб «накладного» сріблення, колишній безпосереднім попередником методу плавки, який почав вживатися із другої половини XVIII в., переважно під час виготовлення «старихшеффилдских аркушів».

>Старейшими захисними покриттями є олов'яні. Так, вже римлянам було добре відоме лудіння мідних судин. Їх вважають піонерами в покритті оловом чавунної кухонного посуду, відносячи початок його вчасно Плінія Старшого (I в. н.е.). У перші десятиліття XVII в. набуло розвитку гаряче лудіння листового заліза. Певне, серед перших у цій галузі були виробництва, відкриті Саксонії і Богемії, а трохи згодом – в Дрездені. Звідси процес було перенесено до Англії, де приблизно до 1720 р. також був впроваджений у виробництво.

Слід зазначити, що єдиний спосіб гарячого лудіння, застосовували у ХІХ в., представляє особливий інтерес, позаяк у ньому вперше досить чітко проглядається технологічний ланцюжок нанесення електрохімічних покриттів, що у сильно зміненому і удосконаленому вигляді збереглася до нашого часу.

Ще однією процесом, які мають промислове використання на момент виникнення гальванічного виробництва, було гарячецинкование. Перші покриттю металів цинком зробив в 1741 р.Мелуен мови у Франції. Оскільки на той час вже існувало виробництво листового заліза, він зайнявся дослідженням процесу гарячого цинкування залізних аркушів. Про результатиМелуен подав доповіді Королівської Академії наук у Парижі. Невдовзі Ж. Б.Кемерлин, використавши їх у практиці, вперше організував виробництво оцинкованої залізної посуду, створювана на тлі 1740–1770 рр. отримала мови у Франції значного розповсюдження. Проте широке промислове застосуванняцинкование отримало лише з 1836 р., коли М. Сорель в Франції взяв патент на процес гарячого цинкування, майже ідентичний із сучасним. Наступного, 1837 р., аналогічний патент було видано англійцю М. У.Крауфорду.

У Америці гарячецинкование, як і гаряче лудіння, набуло розвитку значно пізніше, ніж у Європі, лише в кінці в XIX ст.

Потреба захисних металевих покриттях особливо зросла кінці XVII – XVIII ст. Вона стала обумовлена, переважно, поширенням залізних виробів, легко піддавалися корозії. Так, вже у 1725 р. Р. А.Реомюр писав: «Залізо є самий легкоразрушаемий (окисленням) метал. Для запобігання заліза від іржі прийнято покривати його різними речовинами: деякі виробиобмасливаются, інші – золотяться (більш цінні); деякі промисловцібронзируют залізні предмети. Втім вважають, що найбільш у простий спосіб буде покривання поверхні заліза шаром олова».

Отже, гальванопластика була не єдиною можливою джерелом технологічного процесу нанесення гальванічних покриттів,посколку на

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Позолочена ручка
    Михайло Ковальчук Не американець Джордж Паркер винайшов сучасну авторучку — «батьком» її прийнято
  • Реферат на тему: Радіоактивні явища. Маріо Льоцці: з історії фізики
    Савельєва >Ф.Н., >к.т.н. Радіоактивні речовини Потрапляючи на стінки скляній трубки, катодні
  • Реферат на тему: Застежка-молния
    7 листопада 1891 року Уиткомб Джадсон з Чикаго отримав патент за номером 504038 на винахід, що його
  • Реферат на тему: Неженскии працю
    8 березня 2009 року виповнюється 170 років після народження Жозефіни Кохран (уродженої Гарис),
  • Реферат на тему: Небесний флот Григоровича
    Історія однієї з найбільш успішних літаючих човнів - моделі М-5 конструкції Григоровича - почалася

Навігація