RU2151827C1 - Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк - Google Patents
Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151827C1 RU2151827C1 RU98101835A RU98101835A RU2151827C1 RU 2151827 C1 RU2151827 C1 RU 2151827C1 RU 98101835 A RU98101835 A RU 98101835A RU 98101835 A RU98101835 A RU 98101835A RU 2151827 C1 RU2151827 C1 RU 2151827C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- electrolyte
- zinc alloy
- corrosion
- zinc
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению покрытий на основе хрома, а именно сплава хром-цинк, и может найти применение для защиты изделий из металла от коррозии и механического износа. Сущность изобретения: электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 200 - 300; сернокислый цинк, гидрат 70 - 90 и фолиевую кислоту 4 - 6. Техническим результатом изобретения является повышение выхода сплава хром-цинк по току и его коррозионной стойкости, снижение внутренних напряжений. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению покрытий на основе хрома, а именно сплава хром-цинк, и может найти применение для защиты изделий из металла от коррозии и механического износа.
Известен электролит для нанесения коррозионностойких хромовых покрытий, содержащий хромовый ангидрид (М.К. Шлугер "Гальванические покрытия в машиностроении", 1985 г., с. 125).
Недостатком известного электролита является то, что получение покрытия с удовлетворительной коррозионной стойкостью возможно лишь при высоких температурах электролита и высоких плотностях тока. Кроме того, присутствие серной кислоты в электролите повышает его агрессивность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является электролит для нанесения коррозионностойких покрытий сплавом хром-цинк, содержащий хромовый ангидрид и сернокислый цинк, гидрат (патент ГДР N 109032, C 23 B 5/32, 1974 г., опубл. РЖ "Химия", N 4, реф. 4Л 32111, 1976 - прототип).
Недостатками указанного электролита являются низкий выход сплава хром-цинк по току и низкая коррозионная стойкость из-за высоких внутренних напряжений.
Задачей заявляемого изобретения является повышение выхода сплава хром-цинк по току и его коррозионной стойкости, снижение внутренних напряжений.
Решение поставленной задачи достигается тем, что электролит для нанесения коррозионностойких покрытий сплавом хром-цинк, содержащий хромовый ангидрид и сернокислый цинк, гидрат, дополнительно содержит фолиевую кислоту формулы
при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид - 200 - 300
Сернокислый цинк, гидрат - 70 - 90
Фолиевая кислота - 4 - 6
Молекулы фолиевой кислоты взаимодействуют с ионами хрома (VI), а именно, группа NH2 в мета-положении с группой OH, при этом NH2 окисляется до NO2, а две группы COOH образуют с восстановленными ионами хрома (VI) до хрома (III) и ионами цинка электроактивный адсорбционный комплекс, который является основной (75-80%) составной частью "катодной" пленки. Адсорбционные комплексы проницаемы для протонов, в результате чего концентрация протонов в прикатодном пространстве резко снижается, что приводит к уменьшению наводороживания, уменьшению гидридов хрома и, как следствие, снижению внутренних напряжений в образующихся осадках и повышению их коррозионной стойкости. В присутствии фолиевой кислоты реакция неполного восстановления хрома (VI) до хрома (III) замедляется, а реакция восстановления хрома (III) и цинка до металлического ускоряется, что приводит к увеличению скорости осаждения и содержания цинка в сплаве, получению осадков более измельченной структуры и уменьшению внутренних напряжений в них, что снижает степень трещиноватости.
при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид - 200 - 300
Сернокислый цинк, гидрат - 70 - 90
Фолиевая кислота - 4 - 6
Молекулы фолиевой кислоты взаимодействуют с ионами хрома (VI), а именно, группа NH2 в мета-положении с группой OH, при этом NH2 окисляется до NO2, а две группы COOH образуют с восстановленными ионами хрома (VI) до хрома (III) и ионами цинка электроактивный адсорбционный комплекс, который является основной (75-80%) составной частью "катодной" пленки. Адсорбционные комплексы проницаемы для протонов, в результате чего концентрация протонов в прикатодном пространстве резко снижается, что приводит к уменьшению наводороживания, уменьшению гидридов хрома и, как следствие, снижению внутренних напряжений в образующихся осадках и повышению их коррозионной стойкости. В присутствии фолиевой кислоты реакция неполного восстановления хрома (VI) до хрома (III) замедляется, а реакция восстановления хрома (III) и цинка до металлического ускоряется, что приводит к увеличению скорости осаждения и содержания цинка в сплаве, получению осадков более измельченной структуры и уменьшению внутренних напряжений в них, что снижает степень трещиноватости.
Таким образом, использование фолиевой кислоты в качестве органической добавки в составе электролита способствует формированию покрытия, обладающего высоким процентом химической и физической однородности, что является новым техническим свойством предлагаемого электролита.
Электролит готовят следующим образом:
в воде растворяют необходимое количество хромового ангидрида и сернокислого цинка, вводят органическую добавку - фолиевую кислоту и доводят раствор водой до требуемого объема.
в воде растворяют необходимое количество хромового ангидрида и сернокислого цинка, вводят органическую добавку - фолиевую кислоту и доводят раствор водой до требуемого объема.
Процесс электроосаждения проводят при 20-25oC, плотности тока 15-50 А/дм2.
Готовили несколько составов электролитов, отличающихся друг от друга содержанием хромового ангидрида, сернокислого цинка и фолиевой кислоты соответственно, г/л: 200, 250, 300; 70, 80, 90; 4, 5, 6.
Процесс электроосаждения проводили при 20oC и катодной плотности тока 25 А/дм2.
Для сравнения готовили электролит по прототипу при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид - 270
Сернокислый цинк, гидрат - 100
Серная кислота - 3
Для оценки влияния фолиевой кислоты на процесс осаждения сплава хром-цинк на потенциостате ПИ-50-1 при скорости развертки потенциала 1 мВ/с исследовались потенциодинамические поляризационные кривые с использованием платинового электрода. Эффективную энергию активации определяли температурно-кинетическим методом на основе парциальных кривых.
Хромовый ангидрид - 270
Сернокислый цинк, гидрат - 100
Серная кислота - 3
Для оценки влияния фолиевой кислоты на процесс осаждения сплава хром-цинк на потенциостате ПИ-50-1 при скорости развертки потенциала 1 мВ/с исследовались потенциодинамические поляризационные кривые с использованием платинового электрода. Эффективную энергию активации определяли температурно-кинетическим методом на основе парциальных кривых.
Коррозионная стойкость хром-цинковых покрытий определялась методом И.Л. Розенфельда и Л.В. Фроловой прибором "Измеритель скорости коррозии Р-5035". Коррозионной средой служит 0,1 н. раствор NaCl.
Внутренние напряжения покрытий определялись методом сжатия-растяжения проволочного катода.
Морфология покрытия изучалась электронно-микроскопически на микроскопе УЭЗМ-100к методом угольных реплик.
Катодный выход сплава по току определяли с помощью медного кулонометра, предварительно определив фотокалориметрически процентный состав покрытия.
В таблице представлена зависимость состава покрытия толщиной 20 мкм и его физико-механических свойств от состава электролита.
Из анализа представленных данных видно, что при 20oC, плотности тока 25 А/дм2, концентрации фолиевой кислоты в электролите 5 г/л, выход сплава по току составляет 54%, коррозионная стойкость - 0,38 а/дм2, содержание цинка в сплаве - 32%, внутренние напряжения - 2050 кгс/см2, внешний вид осадков удовлетворительный.
По сравнению с прототипом применение предлагаемого электролита при прочих равных условиях (рабочей температуре электроосаждения и катодной плотности тока) позволяет повысить коррозионную стойкость покрытия за счет образования сплава хром-цинк с низкими внутренними напряжениями и увеличить выход сплава хром-цинк по току при удовлетворительном качестве покрытий.
Электролит стабилен в работе. Фолиевая кислота в процессе электролиза не разрушается. Фолиевая кислота обладает высокой биологической активностью, является основной частью ферментных систем, служащих катализаторами жизненных процессов, и выполняет важную функцию защиты организма человека от неблагоприятного воздействия среды, поэтому присутствие ее в водных стоках не опасно.
Фолиевая кислота - доступное и дешевое сырье, необходимое количество ее в электролите 4-6 г/л содержится в 360-500 г зеленых листьев тополя, дуба, акации и др. деревьев, кроме хвойных и фруктовых пород. Корректировку электролита по его составляющим проводят согласно данным анализа раствора.
Claims (1)
- Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк, содержащий хромовый ангидрид и серно-кислый цинк, гидрат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фолиевую кислоту формулы
при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид - 200 - 300
Сернокислый цинк, гидрат - 70 - 90
Фолиевая кислота - 4 - 6
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101835A RU2151827C1 (ru) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98101835A RU2151827C1 (ru) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98101835A RU98101835A (ru) | 1999-11-27 |
RU2151827C1 true RU2151827C1 (ru) | 2000-06-27 |
Family
ID=20201832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98101835A RU2151827C1 (ru) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151827C1 (ru) |
-
1998
- 1998-02-03 RU RU98101835A patent/RU2151827C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
You et al. | Electrodeposition of Ni–Co alloys from a deep eutectic solvent | |
Senna et al. | Electrodeposition of copper–zinc alloys in pyrophosphate-based electrolytes | |
Stanković et al. | The influence of thiourea on kinetic parameters on the cathodic and anodic reaction at different metals in H2SO4 solution | |
Abd El Rehim et al. | Electrodeposition of cobalt from gluconate electrolyte | |
CN101985766A (zh) | 一种离子液体电镀Zn-Ti合金的方法 | |
US20070295608A1 (en) | Electrolytic Method For Phosphating Metallic Surfaces And Metall Layer Phosphated Thereby | |
Ghorbani et al. | Electrodeposition of Ni–Fe alloys in the presence of complexing agents | |
RU2151827C1 (ru) | Электролит для нанесения коррозионно-стойких покрытий сплавом хром-цинк | |
Van Phuong et al. | Mechanistic study on the effect of PEG molecules in a trivalent chromium electrodeposition process | |
JPH10130878A (ja) | 電解ニッケルめっき方法 | |
Stoychev et al. | The influence of pulse frequency on the hardness of bright copper electrodeposits | |
Wang et al. | Effect of additives on anomalous deposition in zinc-cobalt alloy electrogalvanizing | |
Abd El Rehim et al. | Electroplating of tin from acidic gluconate baths | |
RU2205901C1 (ru) | Способ электроосаждения цинка | |
Kublanovsky et al. | Electrodeposition of palladium coatings from iminodiacetate electrolyte | |
Vysotskaya et al. | INFLUENCE OF SURFACTANTS ON THE SCATTERING ABILITY OF SULPHATE ELECTROLYTES OF CADMIUM PLATING AND THE QUALITY OF CADMIUM COATINGS | |
Hoque et al. | Electroplating of chromium from Cr (III) aqueous solutions on the mild steel: Optimization of bath constituents | |
WO2021132400A1 (ja) | 電解二酸化マンガン製造用陰極 | |
RU2346088C1 (ru) | Электролит для осаждения индия | |
RU2285065C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-хром | |
Shanmugasigamani et al. | Voltammetric studies on the role of additives in bright zinc electrodeposition from an alkaline non-cyanide bath | |
RU2230836C1 (ru) | Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт | |
Park et al. | Mechanism of Zinc Electrodeposition in a Chloride Solution | |
RU2179203C2 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
Kuntyi et al. | Electrochemical deposition of nickel in aprotic solvents |