RU2155246C1 - Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings - Google Patents
Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155246C1 RU2155246C1 RU99101519A RU99101519A RU2155246C1 RU 2155246 C1 RU2155246 C1 RU 2155246C1 RU 99101519 A RU99101519 A RU 99101519A RU 99101519 A RU99101519 A RU 99101519A RU 2155246 C1 RU2155246 C1 RU 2155246C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- fluoroplastic
- electrolyte
- powder
- surfactants
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрохимическим производствам, гальванотехнике, а именно к электрохимическому осаждению никелевых композиционных покрытий. The invention relates to electrochemical production, electroplating, and in particular to electrochemical deposition of nickel composite coatings.
На сегодняшний день особое место среди гальванических композитов занимают металлополимерные, а в частности - металлофторопласты, которые обладают рядом характеристик, свойственных, как металлам (прочность, износостойкость), так и фторполимерам (уплотнительной способностью, антиадгезионностью - антипригарностью), эти покрытия обладают хорошей коррозионной стойкостью и низким коэффициентом трения. Today, a special place among galvanic composites is occupied by metal-polymer, and in particular metal-fluoroplastics, which have a number of characteristics that are characteristic of both metals (strength, wear resistance) and fluoropolymers (sealing ability, anti-adhesiveness - non-stickness), these coatings have good corrosion resistance and low coefficient of friction.
Все процессы формирования металлофторопластовых композитов делят на химические и электрохимические. Последние имеют преимущество ввиду возможности более скоростного их наращивания под током. All processes of the formation of metal-fluoroplastic composites are divided into chemical and electrochemical. The latter have an advantage in view of the possibility of their faster building up under current.
Как правило, в состав электролитов-суспензий для гальванического осаждения покрытий металл-фторполимер входят: стандартный электролит для нанесения чисто металлических покрытий (водный раствор солей осаждаемого металла), мелкодисперсный фторполимерный порошок, смесь поверхностно-активных веществ, которые обеспечивают стабилизацию гидрофобного порошка в водной среде электролита. Typically, the composition of electrolyte suspensions for galvanic deposition of metal-fluoropolymer coatings includes: a standard electrolyte for applying purely metal coatings (an aqueous solution of salts of the deposited metal), a finely divided fluoropolymer powder, a mixture of surface-active substances that stabilize a hydrophobic powder in an aqueous medium electrolyte.
Известны два вида электролитов-суспензий: по первому (Патент РФ N 2033482, БИ N 11, 20.04.95) - в предварительно приготовленный электролит добавляют различные виды выпускаемых промышленностью суспензий фторполимера и ПАВ, по второму (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) - предварительно готовят суспензию из выпускаемых промышленностью порошков, добавляя к ним ПАВ. В обоих случаях особое значение имеет правильный подбор концентрации ПАВ: при малых концентрациях трудно добиться получения устойчивой суспензии, при высоких значениях концентрации происходит изменение внутренних напряжений в осадке, вызывая растрескивание и отслаивание от покрываемой подложки. Two types of electrolyte suspensions are known: according to the first (RF Patent N 2033482, BI N 11, 04/20/95) - various types of suspensions of fluoropolymer and surfactants produced by the industry are added to a pre-prepared electrolyte, according to the second (US Patent No. 4098654, class C 25 D 15/00) - pre-prepare a suspension of powders produced by the industry, adding surfactants to them. In both cases, the correct selection of the surfactant concentration is of particular importance: at low concentrations it is difficult to obtain a stable suspension, at high concentrations, the internal stresses in the precipitate change, causing cracking and delamination from the coated substrate.
В условиях промышленного производства достаточно трудно грамотно корректировать содержание ПАВ в электролите-суспензии, что зачастую приводит к снижению качества покрытий. In industrial production it is quite difficult to correctly correct the surfactant content in the electrolyte suspension, which often leads to a decrease in the quality of coatings.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является электролит-суспензия (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) следующего состава, г/л:
Сульфат никеля - 190-240
Хлористый никель - 60-90
Борная кислота - 30
Политетрафторэтилен(ПТФЭ) - 3-150
Поверхностно-активные вещества (в расчете на 1 м2 поверхности частиц), мМоль/м2 - 0,003
Вода - Остальное
Режим осаждения: pH 4,5, Т= 323-333 K, плотность катодного тока iк= 1-2 А/дм2, механическое перемешивание. Недостатком этого электролита-суспензии является проявление высоких внутренних напряжений у осажденного композита, что вызвано необходимостью качественной стабилизации суспензии поверхностно-активными веществами, которые зачастую наряду с внедрением частиц в матрицу являются источником внутренних напряжений.Closest to the proposed invention is an electrolyte suspension (US Patent No. 4098654, class C 25 D 15/00) of the following composition, g / l:
Nickel Sulfate - 190-240
Nickel Chloride - 60-90
Boric acid - 30
Polytetrafluoroethylene (PTFE) - 3-150
Surfactants (calculated per 1 m 2 of particle surface), mmol / m 2 - 0.003
Water - Else
The deposition mode: pH 4.5, T = 323-333 K, cathode current density i k = 1-2 A / dm 2 , mechanical stirring. The disadvantage of this electrolyte suspension is the manifestation of high internal stresses in the deposited composite, which is caused by the need for high-quality stabilization of the suspension with surfactants, which are often a source of internal stresses along with the introduction of particles into the matrix.
Задача изобретения снижение внутренних напряжений композиционных гальванических металлофторопластовых осадков. The objective of the invention is the reduction of internal stresses of composite galvanic fluoroplastic precipitates.
1. Электролит-суспензия для получения покрытий никель-фторопласт, включающая сульфат никеля, хлористый никель, борную кислоту, фторопластовый порошок, поверхностно-активные вещества и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты, при соотношении компонентов в граммах на 1 литр раствора:
Сульфат никеля - 240-340
Хлористый никель - 30-60
Борная кислота - 30-40
Фторопластовый порошок - 20-150
Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты - 0,4-0,8
Поверхностно-активные вещества - 0,4-3
Вода - Остальное
2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом.1. The electrolyte suspension for coating nickel-fluoroplastic, including nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, fluoroplastic powder, surfactants and water, characterized in that it additionally contains 4,6-disulfoisophthalic acid diimide, in a ratio of components in grams per 1 liter of solution:
Nickel Sulfate - 240-340
Nickel Chloride - 30-60
Boric acid - 30-40
Ftoroplastovy powder - 20-150
4,6-disulfoisophthalic acid diimide - 0.4-0.8
Surfactants - 0.4-3
Water - Else
2. The electrolyte suspension according to
Режим осаждения: pH 4,4-4,6, Т= 298-333 K, плотность катодного тока iк= 0,25-5 А/дм2, механическое перемешивание.The deposition mode: pH 4.4-4.6, T = 298-333 K, cathode current density i k = 0.25-5 A / dm 2 , mechanical stirring.
Пример 1
Электролит-суспензию готовили диспергируя предварительно приготовленный концентрат - смесь порошка сополимера тетрафторэтилена с этиленом Ф-40 (ТУ-301-05-17-89) 100 г/л и поверхностно-активных веществ 2 г/л, в электролите, составленном на основе сульфата никеля 250 г/л, хлористого никеля 30 г/л, борной кислоты 30 г/л, диимида 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4 г/л, растворенных в дистиллированной воде.Example 1
An electrolyte suspension was prepared by dispersing a pre-prepared concentrate - a mixture of a powder of a copolymer of tetrafluoroethylene with ethylene F-40 (TU-301-05-17-89) 100 g / l and surfactants 2 g / l, in an electrolyte composed of sulfate nickel 250 g / l, nickel chloride 30 g / l, boric acid 30 g / l, 4,6-disulfoisophthalic acid diimide 0.4 g / l dissolved in distilled water.
Электролиты предварительно прорабатывали в течение 10 часов в ячейке со стальным катодом при плотности тока 1,5 А/дм2. Покрытия толщиной 20 мкм наносились из ванны стандартного типа на бронзовые цилиндры с поверхностью 0,045 дм2 при pH 4,6, Т=298 K и плотности тока 2 А/дм2 контроль (для контроля качества на растровом электронном микроскопе и определения напряжений). Контроль адгезии покрытий производили на образцах-свидетелях в соответствии с ГОСТ 9.302-88.The electrolytes were pre-worked for 10 hours in a cell with a steel cathode at a current density of 1.5 A / dm 2 . Coatings with a thickness of 20 μm were applied from a standard type bath to bronze cylinders with a surface of 0.045 dm 2 at pH 4.6, T = 298 K and a current density of 2 A / dm 2 control (for quality control using a scanning electron microscope and determination of stresses). The adhesion control of coatings was performed on witness samples in accordance with GOST 9.302-88.
Измерение внутренних напряжений производили с помощью рентгено-структурного метода, оценивая уширение пиков линий дифракционных максимумов. Результаты измерения внутренних напряжений представлены в таблице. Internal stresses were measured using the X-ray structural method, evaluating the broadening of the peaks of the lines of diffraction maxima. The results of measuring internal stresses are presented in the table.
Аналогичным образом (примеры 2-8) готовились электролиты суспензии, проводилось электроосаждение, контроль и измерение внутренних напряжений. Similarly (examples 2-8), suspension electrolytes were prepared, electrodeposition, monitoring and measurement of internal stresses were carried out.
Как видно из таблицы никельфторопластовые композиционные покрытия, осажденные из предложенного электролита, обладают значительно меньшими по величине внутренними напряжениями в широкой области рабочих плотностей тока и температуры электролита. As can be seen from the table, the nickel-fluoroplastic composite coatings deposited from the proposed electrolyte have significantly lower internal stresses in a wide range of working current densities and electrolyte temperature.
Claims (1)
Сульфат никеля - 240 - 340
Хлористый никель - 30 - 60
Борная кислота - 30 - 40
Фторопластовый порошок - 20 - 150
Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты - 0,4 - 0,8
Поверхностно-активные вещества - 0,4 - 3
Вода - Остальное
2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом.1. The electrolyte suspension for coating nickel-fluoroplastic, including nickel sulfate, nickel chloride, boric acid, fluoroplastic powder, surfactants and water, characterized in that it additionally contains 4,6-disulfoisophthalic acid diimide in the following ratio of components , g per 1 liter of solution:
Nickel Sulfate - 240 - 340
Nickel Chloride - 30-60
Boric acid - 30 - 40
Ftoroplastovy powder - 20 - 150
4,6-disulfoisophthalic acid diimide - 0.4 - 0.8
Surfactants - 0.4 - 3
Water - Else
2. The electrolyte suspension according to claim 1, characterized in that it contains a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer as a fluoroplastic powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101519A RU2155246C1 (en) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101519A RU2155246C1 (en) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2155246C1 true RU2155246C1 (en) | 2000-08-27 |
Family
ID=20215120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99101519A RU2155246C1 (en) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2155246C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479677C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Electrolyte suspension for making nickel-fluoroplastic coatings |
-
1999
- 1999-01-26 RU RU99101519A patent/RU2155246C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479677C1 (en) * | 2011-12-14 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" | Electrolyte suspension for making nickel-fluoroplastic coatings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Factor effecting electro-deposition process | |
| US4098654A (en) | Codeposition of a metal and fluorocarbon resin particles | |
| Stankovic et al. | Electrodeposited composite coatings of copper with inert, semiconductive and conductive particles | |
| CN1922343B (en) | Baths, systems and processes for electroplating zinc-nickel ternary and higher alloys and articles so electroplated | |
| Fayomi et al. | Anti-corrosion properties and structural characteristics of fabricated ternary coatings | |
| Protsenko et al. | Electrodeposition of Fe and composite Fe/ZrO 2 coatings from a methanesulfonate bath | |
| Abdel Hamid et al. | Performance of Ni–Cu–ZrO2 nanocomposite coatings fabricated by electrodeposition technique | |
| Karami et al. | Electroplating nanostructured hard gold through the pulse galvanostatic method | |
| Cârâc et al. | Codeposition of cerium oxide with nickel and cobalt: correlation between microstructure and microhardness | |
| Bhat et al. | Studies on electrodeposited Zn-Fe alloy coating on mild steel and its characterization | |
| US3500537A (en) | Method of making palladium coated electrical contacts | |
| Kirilova et al. | Corrosion behaviour of Zn–Co compositionally modulated multilayers electrodeposited from single and dual baths | |
| RU2155246C1 (en) | Electrolyte suspension for formation of nickel-fluoroplastic coatings | |
| Stefanov et al. | Developing and studying the properties of Pb–TiO2 alloy coated lead composite anodes for zinc electrowinning | |
| Allahkaram et al. | AN INVESTIGATION ON EFFECTS OF TiO 2 NANO-PARTICLES INCORPORATED IN ELECTROLESS NiP COATINGS'PROPERTIES | |
| Nor et al. | Electrodeposition of Co-Ni-Fe thin film using hull cell | |
| US5868917A (en) | Process for the electrodeposition of a chromium coating containing solid inclusions and plating solution employed in this process | |
| US8226809B2 (en) | Anodized substrate layer with solid lubricant | |
| RU2558327C2 (en) | Method of production of zinc based composite coatings | |
| Myrzak et al. | On size effect of rate of corrosion of copper nanowire ensemble: Part 2. Size effect of rate of corrosion of copper in pyrophosphate solution | |
| RU2031982C1 (en) | Method of preparing of chrome-base composition coatings | |
| Danil’chuk et al. | Electrodeposition of Fe–W coatings from a citric bath with use of divided electrolytic cell | |
| RU2169798C1 (en) | Method of production of composite zinc-based coats | |
| Bobanova et al. | The effect of the pH on the composition and properties of Co-W alloys manufactured from gluconate electrolyte | |
| Kostov et al. | Structure formation and multilayering in electrodeposited copper-antimony alloy |