Введение
1. Литературный обзор 8
1.1. Структурное и кристаллохимическое состояние углерода в сталях и чугунах 8
1.2. Распределение углерода в сталях и чугунах 13
1.3. Существующие методы определения углерода в железоуглеродных сплавах 16
1.4. Закономерности электрохимической интеркаляции лития в углерод 21
1.4.1. Структурные особенности процесса интеркаляции 21
1.4.2. Термодинамика электрохимической интеркаляции 24
1.4.3. Кинетика и механизм электрохимической интеркаляции 28
1.4.4. Электрохимическая интеркаляция лития в различные углеродные материалы 35
1.5. Эффект соинтеркаляции 40
1.6. Сольватация лития в неводных электролитах 42
1.7. Цели и задачи исследования 47
2. Методика экспериментальных исследований 48
2.1. Характеристика используемых образцов железоуглеродных сплавов 48
2.2. Приготовление электролитов и контроль их чистоты 58
2.3. Конструкция электрохимической ячейки 58
2.4. Методика электрохимических исследований и обработки данных 59
2.4.1. Анализ состава интеркалята 60
2.4.2. Метод ступенчатой потенциостатической хронокулоно- и хроноамперометрии 60
2.4.3. Метод импульсной хронопотенциометрии 61
3. Вольтамперометрические и потенциостатические исследования интеркаляции лития в металлуглеродные образцы 65
3.1. Вольтамперометрические исследования процесса электрохимической интеркаляции лития 65
3.2. Стехиометрические соотношения интеркаляции лития 69
4. Исследования термодинамических и кинетических закономерностей электрохимической интеркаляции лития в металлуглеродные фазы 76
4.1. Получение и анализ дифференциальных зависимостей потенциал-состав интеркалата 76
4.2. Хроноамперометрическое исследование кинетики интеркаляции 83
4.3. Математическая модель хронопотенциометрии катодного внедрения 99
4.4. Влияние природы электролитной системы на процесс электрохимической интеркаляции лития 105
5. Применение электрохимической интеркаляции лития в определении углерода в конструкционных сталях и чугунах 110
5.1. Прогнозирование оптимальных условий интеркаляции для задач определения массовой доли углерода и его структурных составляющих 110
5.2. Вольтамперометрические методы определения углерода 111
5.3. Выбор режима экспресс-измерений 116
5.4. Импульсные гальваностатические методы 119
5.5. Возможности идентификации фазовых составляющих углерода методами электрохимического экспресс-анализа 126
Выводы 132
