RU2354760C2 - Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит - Google Patents
Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354760C2 RU2354760C2 RU2007118211/02A RU2007118211A RU2354760C2 RU 2354760 C2 RU2354760 C2 RU 2354760C2 RU 2007118211/02 A RU2007118211/02 A RU 2007118211/02A RU 2007118211 A RU2007118211 A RU 2007118211A RU 2354760 C2 RU2354760 C2 RU 2354760C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- nickel
- ethanol
- coatings
- graphite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит сульфат никеля 200 г/л; хлорид никеля 40 г/л; буферную добавку ацетата натрия или калия 30 г/л; коллоидно-графитовую смесь в этаноле 20-40 мл/л и воду. Технический результат состоит в получении качественных защитных покрытий с пониженным коэффициентом трения скольжения. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области гальванотехники и предназначено для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля.
По мере развития гальванотехники все большее распространение получают композиционные покрытия, которые наносятся из электролитов-суспензий, т.е. электролитов, модифицированных добавками высокодисперсных порошков, когда частицы дисперсной фазы при электроосаждении заращиваются металлом, закрепляясь на поверхности изделия в металлической матрице.
Композиционные покрытия получают в тех случаях, когда предусматривается модифицирование поверхности металлических изделий для придания им новых свойств (повышение коррозионной устойчивости, снижение трения и износа, увеличение твердости и т.д.).
Известен электролит для осаждения износостойких композиционных покрытий, имеющий следующий состав, г/л: сульфат никеля или кобальта 230-320; хлорид никеля или кобальта 30-60; карбид кремния или оксид алюминия 25-85; дисульфид молибдена 4-20 (авторское свидетельство СССР №1805697, МПК C25D 15/00, заявлено 14.05.1990. // Изобретения. - 1995. - №29. - С.325). Недостатком данного электролита является высокое содержание частиц дисперсной фазы, что создает трудности при осаждении покрытия, возникают проблемы с равномерностью осадка по толщине, покрытие имеет склонность к отслаиванию.
Известен электролит, позволяющий получить покрытия более высокого качества. Он имеет следующий состав, г/л: хлорид никеля или хлорид кобальта или хлорид железа 300; борная кислота 40; аморфный бор 10-40; ультрадисперсный углеродный конденсат 2-140. Углеродный конденсат имеет следующий состав, мас.%: карбин 2-5; графит 1-15; некристаллический углерод 3-50; алмаз - остальное (патент РФ №2026892, МПК C25D 15/00, заявлено 05.06.1990. // Изобретения. - 1995. - №2. - С.150). Однако использование данного электролита ограничивается высокой стоимостью и дефицитностью входящих в его состав компонентов, таких как карбин и алмаз. Получение последнего в дисперсном состоянии связано со значительными трудностями не только технологического, но и организационного характера, а именно использование технологии взрыва.
За прототип выбран известный электролит, описанный в источнике: Тимошков Ю.В., Губаревич Т.М., Ореховская Т.И. и др. Свойства композиционных никелевых покрытий с различными типами ультрадисперсных алмазных частиц. // Гальванотехника и обработка поверхности. 1999, т.7, №2, с.20-25. По совокупности сходных существенных признаков он наиболее близок к предложенному техническому решению. Известный электролит имеет следующий состав, г/л:
Сульфат никеля | 240 |
Хлорид никеля | 40 |
Борная кислота | 30 |
Ультрадисперсный алмаз | 2-20 |
Недостатком известного электролита является наличие ультрадисперсного алмаза. Для его получения используется взрывной детонационный синтез и это существенно усложняет технологию приготовления электролита. Кроме того, покрытия, осаждаемые из данного электролита, обладают высоким коэффициентом трения, что снижает их износостойкость.
Перед заявленным изобретением была поставлена задача создать технологически простой в приготовлении электролит для получения износостойких композиционных электрохимических покрытий.
Для достижения поставленной задачи электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля 40 г/л, дисперсную фазу и буферную добавку 30 г/л, в качестве дисперсной фазы содержит коллоидно-графитовую смесь в этаноле, а буферной добавкой служит ацетат натрия или калия при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сульфат никеля | 200 |
Хлорид никеля | 40 |
Ацетат натрия или калия | 30 |
Коллоидно-графитовая смесь в этаноле, мл/л | 20-40 |
Коллоидно-графитовая смесь в этаноле содержит 5-15 мас.% графита и 85-95 мас.% этанола. Размер частиц графита составляет от 1 до 20 мкм. Коллоидный графит получают электрохимическим окислением дисперсного природного графита. Коллоидно-графитовые смеси описаны в ряде литературных источников, например А.С.Фиалков Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект-пресс, 1997, 718 с.
Технический результат, получаемый при использовании заявленного электролита, заключается в снижении коэффициента трения скольжения покрытий в 1,5-2 раза.
Процесс нанесения покрытия ведут при катодной плотности тока 6-10 А/дм2 и температуре 25-50°С. В покрытия включается 1 мас.% коллоидного графита.
Электролит готовят путем растворения сульфата никеля, хлорида никеля и ацетата натрия или калия в дистиллированной воде. Затем растворы фильтруют и переливают из ванн подготовки электролита в бак-накопитель, в который добавляют требуемое количество коллоидно-графитовой смеси в этаноле.
Конкретные примеры, иллюстрирующие использование изобретения, представлены в таблице "Влияние состава электролита на коэффициент трения скольжения покрытий".
Из таблицы видно, что введение в электролит суспензии графита в этаноле приводит к снижению коэффициента трения скольжения композиционных покрытий. Это происходит за счет того, что графит имеет слоистую структуру и, включаясь в осадок, он выполняет функцию сухой смазки. Как следует из таблицы, коэффициенты трения скольжения снижаются при повышении содержания коллоидно-графитовой смеси в электролите от 20 мл/л до 40 мл/л. Причиной этому служит увеличение содержания частиц дисперсной фазы в покрытии с ростом концентрации графита. При уменьшении содержания коллоидно-графитовой смеси в электролите ниже 20 мл/л дисперсные частицы слабо влияют на свойства покрытий. Увеличение концентрации коллоидно-графитовой смеси более 40 мл/л нецелесообразно, т.к. в этом случае свойства осадков не улучшаются.
Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получать качественные защитные покрытия, приводит к снижению коэффициента трения скольжения в 1,5-2 раза. Предлагаемый электролит может найти применение в различных отраслях промышленности для модифицирования поверхности деталей машин и механизмов.
Таблица | ||||
Влияние состава электролита на коэффициент трения скольжения покрытий | ||||
Состав электролита, режим осаждения и свойства покрытий | 1 | 2 | 3 | Прототип |
Содержание сульфата | сульфата никеля | |||
никеля, г/л | 200 | 200 | 200 | 240 |
Содержание хлорида | хлорида никеля | |||
никеля, г/л | 40 | 40 | 40 | 40 |
буферной добавки | ||||
Содержание ацетата | (борная кислота) | |||
натрия или калия, г/л | 30 | 30 | 30 | 30 |
неметаллического | ||||
Содержание коллоидно- | порошка (ультрадисперсный алмаз) | |||
графитовой смеси | ||||
в этаноле, мл/л | 20 | 30 | 40 | 2-20 |
Температура | ||||
электролита, °С | 25-50 | 25-50 | 25-50 | 50 |
Катодная плотность | ||||
тока, А/дм2 | 10 | 10 | 10 | 10 |
Коэффициент трения | ||||
скольжения | 0,23 | 0,19 | 0,19 | 0,35-0,50 |
Claims (1)
- Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, дисперсную фазу, буферную добавку и воду, отличающийся тем, что он в качестве дисперсной фазы содержит коллоидно-графитовую смесь в этаноле, а в качестве буферной добавки - ацетат натрия или калия при следующем соотношении компонентов, г/л:
сульфат никеля 200 хлорид никеля 40 коллоидно-графитовая смесь в этаноле, мл/л 20-40 ацетат натрия или калия 30
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118211/02A RU2354760C2 (ru) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118211/02A RU2354760C2 (ru) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007118211A RU2007118211A (ru) | 2008-11-27 |
RU2354760C2 true RU2354760C2 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118211/02A RU2354760C2 (ru) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2354760C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459018C2 (ru) * | 2010-07-20 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Способ получения композиционного хромоуглеродного покрытия |
RU2487201C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения гальванического композиционного покрытия, содержащего наноалмазные порошки |
RU2576797C1 (ru) * | 2014-11-20 | 2016-03-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ нанесения композиционных хромовых покрытий |
-
2007
- 2007-05-17 RU RU2007118211/02A patent/RU2354760C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ТИМОШКОВ Ю.В. и др. Свойства композиционных никелевых покрытий с различными типами ультрадисперсных алмазных частиц. Гальванотехника и обработка поверхности. 1999, т.7, №2, с.20-25. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459018C2 (ru) * | 2010-07-20 | 2012-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Способ получения композиционного хромоуглеродного покрытия |
RU2487201C1 (ru) * | 2012-06-04 | 2013-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ получения гальванического композиционного покрытия, содержащего наноалмазные порошки |
RU2576797C1 (ru) * | 2014-11-20 | 2016-03-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ нанесения композиционных хромовых покрытий |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007118211A (ru) | 2008-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Synthesis and characterization of Ni-B/Al2O3 nanocomposite coating by electrodeposition using trimethylamine borane as boron precursor | |
Pompei et al. | Electrodeposition of nickel–BN composite coatings | |
JP4532539B2 (ja) | 鉄−リン電気めっき浴および方法 | |
Jiang et al. | Electrodeposition of Ni-Al2O3 composite coatings with combined addition of SDS and HPB surfactants | |
Wu et al. | Investigation in electroless Ni–P–Cg (graphite)–SiC composite coating | |
Li et al. | Electrodeposition of nanocrystalline zinc from acidic sulfate solutions containing thiourea and benzalacetone as additives | |
Burkat et al. | Preparation of composite electrochemical nickel–diamond and iron–diamond coatings in the presence of detonation synthesis nanodiamonds | |
US3996114A (en) | Electroplating method | |
Lv et al. | Electrodeposition of nanocrystalline nickel assisted by flexible friction from an additive-free Watts bath | |
Sheu et al. | Effects of alumina addition and heat treatment on the behavior of Cr coatings electroplated from a trivalent chromium bath | |
RU2354760C2 (ru) | Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-коллоидный графит | |
WO2012133613A1 (ja) | 三価クロムめっき液 | |
RU2280109C1 (ru) | Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля | |
Tseluikin | Composite coatings modified with nanoparticles: Structure and properties | |
Salehi Doolabi et al. | Electroplating and characterization of Cr–Al2O3 nanocomposite film from a trivalent chromium bath | |
RU2352695C1 (ru) | Электролит для осаждения композиционных покрытий на основе никеля | |
Srivastava et al. | Structure and properties of electrodeposited Ni–Co–YZA composite coatings | |
RU2448203C1 (ru) | Электролит для получения композиционных никелевых покрытий | |
Li et al. | Preparation of Sol‐Enhanced Ni–P–Al2O3 Nanocomposite Coating by Electrodeposition | |
Fan | Electroplating of compound Ni–SiC coatings and improvement of wear resistance | |
US11041252B2 (en) | Deposition of wear resistant nickel-tungsten plating systems | |
Singh et al. | Electrodeposition of nickel composites from water-diethanolamine bath | |
CN113061795A (zh) | 一种铝合金表面激光合金化材料、耐磨涂层及其制备方法和应用 | |
JPH06316789A (ja) | 複合クロムめっきおよびめっき方法 | |
RU2339746C1 (ru) | Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100518 |