Elektroplettering

Avhandlingen handler om alkalifluoridsmelter som elektrolytter for elektroplettering med metallene niob og tantal.

For en mulig elektropletteringsprosess har de viktigste resultatene av arbeidet vært en grundig kartlegging av hvilke komplekser eller molekyler som dannes ved lave og moderate konsentrasjoner av oksid. I tillegg har arbeidet vist at det dannes flere nye og inntil nå ukjente komplekser når oksidkonsentrasjonen er høyere.

Alkalifluoridsmelter som elektrolytter for elektroplettering med niob og tantal er beslektet med de mer kjente forniklings- og forkromningsteknikkene som benyttes for å beskytte stål. I stedet for krom eller nikkel legges et belegg av de ekstremt korrosjonsmotstandige metallene niob eller tantal, og i stedet for å løse metallene i et vannbad, løser man dem i en saltsmelte.

Det største problemet for den foreslåtte prosessen har vist seg å være oksygen- eller oksidforurensinger i saltsmelten, fordi for høye oksidverdier gir et sprøtt og lite slitesterkt metallbelegg. Det har derfor vært ønskelig å studere innflytelsen av oksygen på kjemien i systemet.

Arbeidet har gått ut på å bestemme strukturen, eller utseendet, til ulike niob- og tantaloksidfluoridkomplekser, molekyler der et niob- eller tantalatom er omringet av oksygen- og fluoratomer. I tillegg til å bestemme kompleksenes struktur, ble løseligheten av oksid og niob/tantal bestemt ved ulike forhold mellom oksid of niob/tantal.

Dette gav informasjon om de kjemiske egenskapene i systemet. Mest sentralt i studiet var likevel identifiseringen av de ulike kompleksene. Denne delen gjorde det mulig å forklare hvorfor KNbO3 og KTaO3 felles ut ved tillsats av oksid til smelten, og hvorfor stoffene løses opp igjen ved ytterligere tilsats av oksid.

Avhandlingen har tittelen Structure and solubility of niobium and tantalum complexes in molten alkali fluorides (Struktur og løselighet av niob- og tantalkomplekser i smeltede alkalifluorider). Den er utført ved Institutt for kjemi, NTNU, med professor Terje Østvold som veileder. Arbeidet er utført med støtte fra Institutt for kjemi.