Развитие гальванотехники после Великой Отечественной войны (1945 г. – 1990-е гг.)

Вторая мировая война в таких странах, как США и Великобритания, стала одним из важнейших стимулов развития гальванического производства, послужив импульсом для разработки новых видов и систем покрытий для многих видов вооружения, создания высокопроизводительного автоматического оборудования и, наконец, создания первых специализированных гальванотехнических предприятий. В то же время в СССР война явилась тормозящим фактором, действие которого сказывались еще длительное время. Тем не менее, в послевоенный период гальванотехника в стране развивалась ускоренными темпами. Решающими стимулами для этого стали возникновение новых и быстрое развитие традиционных отраслей промышленности. Начиная с 60-х гг., круг отраслей, применяющих электрохимические методы обработки изделий, включал уже все машиностроение, приборостроение, металлообработку и др. Запросы новых областей – электроники, вычислительной техники, космонавтики, атомного реакторостроения и др. – вызвали расширение применения в качестве покрытий редких металлов и специальных сплавов, поскольку такая обработка изделий дает возможность получать изделия, обладающие нужными свойствами и качеством при оптимальной себестоимости. Потребности новых областей привели к выделению в гальванотехнике нового направления – функциональной или "малой" гальванотехники, задачей которой является получение покрытий с широким диапазоном специально заданных физико-химических и механических свойств.

Строго говоря, развитие гальванотехники в послевоенный период можно разделить на два этапа: 50-е – 60-е и 70-е – 80-е годы.

На первом из них гальваническое производство довольно быстро развивалось, главным образом за счет увеличения числа технологических разработок. И хотя в соответствии с постановлением Совета Министров СССР "О мероприятиях по борьбе с коррозией в народном хозяйстве" № 1374 от 19.12.1959 г. в 1964 г. было принято решение об организации централизованного производства оборудования для нанесения покрытий на базе Тамбовского механического завода, принципиальных новшеств как в этой сфере, так и в сфере разработки и производства оборудования для обезвреживания и утилизации отходов внедрено не было.

Примерно до середины 70-х гг. объем производства гальванических покрытий увеличивался, главным образом, за счет увеличения площади гальванических цехов и участков, а также увеличения численности работающих. При этом темпы роста численности рабочих гальванических цехов были приблизительно пропорциональны темпам роста машиностроения и превышали аналогичный показатель для промышленности страны в целом. Так, с 1954 по 1965 г. рост занятых в промышленности в целом составил 160%, в то время как в гальванотехнике – 265 %.

В 50-х–60-х гг. были предприняты первые шаги по исправлению положения с дублированием работ, отсутствием единых требований к технологическим процессам, качеству покрытий и оборудованию путем выработки единой научно-технической политики в области гальванотехники для всех отраслей и регионов страны.

На втором этапе темпы развития гальванотехники в целом сохранились, однако с начала 80-х годов все более заметную роль стал играл такой фактор, как расширение использования других, более современных и менее вредных методов обработки изделий, что нашло отражение в некотором снижении темпов роста гальванического производства. В начале 80-х годов в СССР имелось 6-8 тыс. гальванических цехов, в которых работало более 300 тыс. человек.

Увеличение потребности в гальванических покрытиях нашло свое отражение, главным образом, в росте качества и количества исследовательских разработок различных видов и систем покрытий (блестящих покрытий, многослойных покрытий одноименными и разноименными металлами, сплавов, конверсионных, композиционных, химических покрытий, процессов металлизации пластмасс и т.д.); внедрении электролитов, обладающих значительно более высокой производительностью и позволяющих получать покрытия с лучшей коррозионной стойкостью, степенью выравнивания и блеска при минимальных толщинах (в частности, технологий моно- и многослойного блестящего никелирования, микротрещинноватого хромирования, высокоскоростного блестящего меднения, оловянирования, цинкования из нецианистых электролитов). Широко велись исследования в области производства печатных плат, которые получили применение в производстве изделий машиностроения, приборостроения, средств вычислительной техники, радиоэлектронной аппаратуры. Использование печатных плат обусловило возможности автоматизации монтажно-сборочных операций, снижения размеров и металлоемкости аппаратуры, повышение ее конструктивных и эксплуатационных качеств. Большое развитие получили исследования, направленные на интенсификацию технологических процессов, их комплексную автоматизацию, повышение экономичности производства. Было разработано более 100 современных технологических процессов нанесения покрытий и подготовки поверхности; освоен промышленный выпуск блескообразующих, пассивирующих и других композиций.

Уровень и тематика отечественных научно-исследовательских работ по теоретическим и прикладным вопросам гальванотехники, особенно в 70-е – 80-е годы, в целом соответствовали передовому мировому уровню. Это подтверждалось успешным внедрением на Запорожском, Волжском, Ижевском автозаводах, Московском АЗЛК и других предприятиях отечественных разработок взамен импортных процессов.

Важную роль в развитии гальванотехники в СССР сыграл ряд исследовательских коллективов. Еще в 30-х – 40-х годах в стране сложились несколько оригинальных научных школ и направлений. Среди них – головная организация по гальванотехнике (1966) – Институт химии и химической технологии АН Литовской ССР (Ю. Матулис, Р. Вишомирскис, А. Бодневас, О. Гальдикене, П. Добровольскис, Р. Шармайтис, С. Якобсон и др.), кафедра технологии электрохимических производств Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева (Н.Т. Кудрявцев, В.Н. Кудрявцев, С.С. Кругликов, К.М. Тютина, Т.Е. Цупак, Н.Г. Бахчисарайцьян, М.М. Ярлыков, Р.Г. Головчанская и др.), Институт физической химии АН СССР (К.М. Горбунова, А.Т. Ваграмян, З.А. Соловьева, Ю.М. Полукаров, Ю.Д. Гамбург), Московский вечерний металлургический институт (М.А. Шлугер), Ленинградская электрохимическая школа (П.М. Вячеславов, ЛТИ им. Ленсовета; К.П. Баташов, ЛПИ им. М.И. Калинина), Свердловская школа (А.И. Левин, А.В. Помосов, УПИ), Казанская гальванотехническая школа (Н.В. Гудин, И.Н. Андреев, Р.С. Сайфуллин, КХТИ им. С.М. Кирова; С.И. Березина, ИОФХ им. А.Е. Арбузова КФ АН СССР), Днепропетровская гальванотехническая школа (М.А. Лошкарев, ДХТИ им. Ф.Э. Дзержинского; Ю.М. Лошкарев, ДГУ), Киевская школа (Л.И. Антропов, КПИ), Харьковская школа (Д.Н. Грицан, ХГУ; Л.И. Каданер, ХПИ; А.Н. Сысоев, Н.А. Марченко, В.В. Орехова, ХПИ).

К 1985 г. объем производства гальванических покрытий в СССР составлял около 500 млн. м2/год. Основными видами покрытий являлись цинкование, никелирование, меднение, хромирование, кадмирование, оловянирование. Остальные покрытия составляли около 5% от общего объема производства.

В то же время экспертными оценками было признано, что, оставаясь основной технологией обработки поверхностей как в традиционных, так и во многих новейших отраслях, гальванотехника  являлась одним из наиболее вредных переделов машиностроительного производства. Коэффициент полезного использования цветных металлов в ней составлял лишь 30-80%, кислот и щелочей – 5-20%, воды – 2-5%, энергоносителей – 70-80%. По условиям труда она находилась в числе наиболее вредных в народном хозяйстве и ежегодно выбрасывала в природу 1 млрд. м3 токсичных стоков.

В 70-х – 80-х годах был предпринят ряд шагов для исправления создавшегося положения. Так, в проект Постановления СМ СССР по совершенствованию и развитию гальванического производства в стране, подготовленный ВНТК при ГКНТ СССР (1983 г.), впервые был заложен региональный комплексный подход к решению его проблем. Были разработаны новые технологические процессы нанесения покрытий и подготовки поверхности; организовано централизованное производство энерго- и ресурсосберегающего автоматизированного оборудования. В середине 80-х годов были разработаны и приняты первые директивные документы, направленные на решение экологических проблем гальванического производства Московского промышленного региона.

Главной отличительной особенностью второго этапа явилось то, что к концу 80-х годов завершилось формирование гальванического производства в его современном понимании: технология и оборудование процессов нанесения покрытий, технология и оборудование обезвреживания и переработки отходов. Экологическая компонента стала полноправной составляющей понятия "гальваническое производство". При этом окончательно возобладала точка зрения, в соответствии с которой при разработке электролита должны прорабатываться пути его обезвреживания, утилизации или переработки. Появились фундаментальные работы в области создания материало- и энергосберегающего гальванического производства. Наконец, была признана необходимость не отраслевого, а комплексного регионального подхода к решению экологических проблем гальванического производства. Оценивая значимость этого периода для гальванотехники, подчеркнем, что именно тогда были сформулированы многие общие принципы решения экологических проблем гальванического производства.

Однако на этом этапе проблему охраны окружающей среды в гальванотехнике решить практически не удалось. Это было обусловлено следующим:

– гальваническое производство в его современном комплексном понимании сложилось лишь в начале 80-х годов;
– отсутствовали специалисты по всему комплексу проблем гальванотехники: технология и оборудование нанесения покрытий, технология и оборудование для обезвреживания и переработки отходов, экономические вопросы и т. д.;
– действовал отраслевой подход к решению проблем, характеризовавшийся внедрением унифицированных по отраслям методов очистки отходов, при котором не принималась во внимание возможность их утилизации или использования в конкретном промышленном регионе;
– существовало большое количество мелких гальванических участков;
– использовалось неоправданно большое число электролитов, в том числе таких, для которых не было разработано надежных методов обезвреживания и др.


Современный период развития гальванотехники (1990-е гг. – по настоящее время)


Современный период развития гальванотехники, начавшийся в 90-х годах, характеризуется тем, что еще в середине 80-х годов в связи с кризисным положением в гальванотехнике, обусловленным, с одной стороны, большими объемами покрытий, с другой – крайней вредностью и неэкономичностью производства, прогнозировалось, что дальнейшее развитие, если не само существование отрасли, будет определяться возможностью создания материало- и энергосберегающих технологий нанесения покрытий. Предполагалось, что этот период должен отличаться от предыдущего качественно иным подходом к организации гальванического производства, которое будет базироваться на создании гибкого автоматизированного производства, основанного на комплексном использовании ресурсов, а также научно обоснованным подходом к разработке процессов покрытий.

В настоящее время складываются обусловленные изменением экономической ситуации новые возможности решения экологических проблем гальванопроизводства, в том числе:

–  возможность пересмотреть проблему ПДК в связи с выбором экологии в качестве приоритетного направления деятельности, поскольку несоответствие крайне жестких норм ПДК по тяжелым металлам реальным техническим возможностям снижало заинтересованность предприятий во внедрении систем очистки;
– появление первых элементов системы управления отходами;
– создание региональных центров по переработке отходов, разработка универсальных реагентов обеспечивающих обезвреживание всех видов стоков, получение нетоксичных осадков, использование всего существующего оборудования для обезвреживания отходов и получения из них полезных продуктов;
– появление новых разработок и идей как в области нанесения покрытий (в том числе появление альтернативных видов покрытий), так и в области обезвреживания, переработки и использования отходов;
– резкий спад производства и, как следствие, высвобождение производственных площадей, оборудования и людских ресурсов;
– экономическая заинтересованность предприятий в создании на базе их незагруженных мощностей региональных центров по переработке отходов и производству универсальных реагентов.

(Отметим, однако, что часть технических решений проблем охраны окружающей среды в гальваническом производстве сводится к перенесению вредности из гальванотехники в другие области, чаще всего — в переработку отходов.)

В последние полтора десятилетия в гальванотехнике проявились новые важные тенденции. Так, зародившаяся в середине 70-х годов функциональная гальванотехника в последнее десятилетие нашла широкое применение в новейших отраслях промышленности и высоких технологиях. Чтобы соответствовать запросам и уровню этих областей, она, с одной стороны, претерпевает радикальное техническое переоснащение, с другой — используется в комбинации с другими современными способами обработки поверхности. При этом признано, что именно гальванотехника обладает наиболее широкими возможностями для получения покрытий с заранее заданными свойствами. В результате на базе функциональной гальванотехники и новейших физических способов формируется новая комплексная отрасль, технология и оборудование в которой значительно отличаются от применяемых в традиционном гальваническом производстве, – технология обработки поверхности различными методами.

Наряду с этим в традиционной – "большой" – гальванотехнике наблюдается противоположная тенденция к замене электрохимических покрытий другими более экономичными и экологически менее опасными способами.


Литература

1. Будрейко Е.Н. Исторические корни, современное состояние и тенденции развития гальванотехники. Автореферат дисс.  …канд. хим. наук. М.: ИИЕТ АН СССР, 1985.
2. Будрейко Е.Н. Развитие гальванотехники в СССР (1920–1940-е гг.) // Николай Тихонович Кудрявцев. Ученый, Учитель, Человек. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2001. С. 77–104.
3. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 1992–1993 гг. // Гальванотехника и обработка поверхности. 1994. Т.3, №2. С. 5–30.

4. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 1995–1996 гг. // Там же. 1997. Т.5, №3. С. 5–15.
5. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 1996–1997 гг. // Там же. 1998. Т.6, №1. С. 9–23.
6. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой литературы за 1992–1993 гг. //Там же. 2002. Т.10, №2. С.9–15.

7. Изгарышев Н.А. История отечественной электрохимии //Труды 2-й Всесоюзной конференции по теоретической и прикладной электрохимии. Ч. 1. М., 1949. С. 5–16.
8. Кистяковский В.А. Коррозия металлов и новейшие пути борьбы с ней. М.;Л.: ОГИЗ, 1931.
9. Кистяковский В.А. Проблема коррозии металлов и коллоидоэлектрохимия// Успехи химии. 1933. Т. 2, вып. 2. С. 237–248.

10. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. М., 1979.
11. Лайнер В.И. Современная гальванотехника. М.: Металлургия, 1967.
12. Лайнер В.И., Кудрявцев Н.Т. Основы гальваностегии, ч. 2. — М.-Л.: ГОНТИ, 1938. — 314 с.

13. Лукьянов П.М. История химических промыслов и химической промышленности России. Т. 6. Электрохимическая промышленность. М., 1965.
14. Письмо Б.С. Якоби к Беккерелю. Читано в Отделении физ.-мат. наук Акад. наук 20 февраля 1846 г. // Б.С. Якоби. Работы по электрохимии / Под ред. А.Н. Фрумкина. М.;Л.: Изд-во АН СССР, 1957. С. 139–147.
15.Сообщение Б.С. Якоби Академии наук о своей работе. 25 октября 1939 г. Петербург // Там же. С. 243–248.

16. Сообщение Б.С. Якоби Непременному секретарю Академии наук П.Н. Фуссу о сделанном им открытии. 4 октября 1838 г., Петербург // Там же. С. 43–49.
17. Фрумкин А.Н. Работы Б.С. Якоби в области электрохимии // Там же. С. 3–26.
18. Шишкин В.В.,Гернет К.В. Электрическое хромирование // Вестн. металлопромышленности. 1927. № 12. С. 13–26; 1928. № 1. С. 7–21.

 


 


© Все права защищены http://www.portal-slovo.ru

 
 
 
Rambler's Top100

Веб-студия Православные.Ру