RU2432421C2 - Procedure for manufacture of thin films - Google Patents

Procedure for manufacture of thin films Download PDF

Info

Publication number
RU2432421C2
RU2432421C2 RU2009121169/02A RU2009121169A RU2432421C2 RU 2432421 C2 RU2432421 C2 RU 2432421C2 RU 2009121169/02 A RU2009121169/02 A RU 2009121169/02A RU 2009121169 A RU2009121169 A RU 2009121169A RU 2432421 C2 RU2432421 C2 RU 2432421C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thin films
treatment
molybdenum
manufacture
steel parts
Prior art date
Application number
RU2009121169/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009121169A (en
Inventor
Станислав Иванович Богодухов (RU)
Станислав Иванович Богодухов
Александр Степанович Килов (RU)
Александр Степанович Килов
Александр Дмитриевич Проскурин (RU)
Александр Дмитриевич Проскурин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет"
Priority to RU2009121169/02A priority Critical patent/RU2432421C2/en
Publication of RU2009121169A publication Critical patent/RU2009121169A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2432421C2 publication Critical patent/RU2432421C2/en

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: procedure for manufacture of thin films on steel parts consists in treatment in water solution of molybdenum anhydride, Also, treatment is carried out in electric field at difference of potentials 2-20 V. An item corresponds to cathode, while a coal electrode - to anode. Duration of treatment is determined from ratio:
Figure 00000001
, where τ - is duration of treatment, sec; K - is empirical coefficient amounting to (10-12)·104(c*g/l); C - is initial concentration of ions of molybdenum in solution, g/l.
EFFECT: raised processability and efficiency, manufacture of thin films on steel parts for increase of their wear resistance.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области получения тонких пленок, а именно к способам обработки стальных деталей для повышения их износостойкости.The invention relates to the field of producing thin films, and in particular to methods of processing steel parts to increase their wear resistance.

Известен электролитический способ нанесения анодных покрытий в струе электролита, содержащей мелкодисперсные частицы порошка не растворимых в электролите соединений металла или металлоида с добавлением материала с экзотермическим эффектом окисления (патент РФ 2224055, опубл. 2004.02.20. БИ №5).A known electrolytic method for applying anode coatings in an electrolyte stream containing fine particles of powder of insoluble metal or metalloid compounds in an electrolyte with the addition of material with an exothermic oxidation effect (RF patent 2224055, publ. 2004.02.20. BI No. 5).

Недостатком данного способа является невозможность получения износостойких покрытий.The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining wear-resistant coatings.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки металлических деталей кипячением в водном растворе соединений молибдена (А.с. СССР №277501, опубл., 1970. БИ №24).Closest to the proposed invention is a method of processing metal parts by boiling in an aqueous solution of molybdenum compounds (AS USSR No. 277501, publ., 1970. BI No. 24).

Недостатками данного способа являются низкие производительность и технологичность процесса обработки, из-за необходимости кипячения деталей в растворе, а сам процесс кипячения проводят весьма длительное время (в течение одного часа), что значительно снижает производительность.The disadvantages of this method are the low productivity and manufacturability of the processing process, due to the need for boiling parts in solution, and the boiling process itself is carried out for a very long time (within one hour), which significantly reduces productivity.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение тонких пленок на стальных деталях для повышения их износостойкости и повышение технологичности и производительности процесса.The technical result of the invention is to obtain thin films on steel parts to increase their wear resistance and increase manufacturability and productivity of the process.

Сущность предложенного способа получения тонких пленок на стальных деталях заключается в том, что обработку проводят в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид в электрическом поле с разностью потенциалов 2-20 В, причем деталь является катодом, а угольный электрод - анодом, при этом продолжительность обработки определяют из соотношения:The essence of the proposed method for producing thin films on steel parts is that the treatment is carried out in an aqueous solution containing molybdenum anhydride in an electric field with a potential difference of 2-20 V, the part being the cathode and the carbon electrode as the anode, and the processing time is determined from the ratio:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где τ - продолжительность обработки, с;where τ is the processing time, s;

К - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104(с·г/л);K is an empirical coefficient of (10-12) · 10 4 (s · g / l);

С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.C is the initial concentration of molybdenum ions in solution, g / l.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

Деталь помещают в водный раствор молибденового ангидрида и к ней подводят отрицательный заряд. Положительный заряд подводят к угольному электроду. В зависимости от условий опыта меняли напряжение (от 1 до 50 В, плотность тока при этом поддерживали 15-20 А/дм2), начальную концентрацию ионов молибдена - (от 50 до 200 г/л) и продолжительность процесса (от 5 до 40 мин), а температуру 40-50°С.The part is placed in an aqueous solution of molybdenum anhydride and a negative charge is supplied to it. A positive charge is brought to the carbon electrode. Depending on the conditions of the experiment, the voltage was varied (from 1 to 50 V, the current density was maintained at 15-20 A / dm 2 ), the initial concentration of molybdenum ions (from 50 to 200 g / l) and the duration of the process (from 5 to 40 min), and the temperature is 40-50 ° C.

Результаты опытов приведены в таблице.The results of the experiments are shown in the table.

ТаблицаTable № опытаExperience number Значение показателейThe value of indicators Напряже-
ние U, B
Tension-
U, B
Концентра-
ция С, г/л
Concentra-
c, g / l
Продолжительность, τ, минDuration, τ, min Условное качество полученной пленкиConditional quality of the obtained film ИзносостойкостьWear resistance
1one 1one 200200 55 Не удовлетворительноеNot satisfactory НизкаяLow 22 22 200200 1010 УдовлетворительноеSatisfactory СредняяAverage 33 55 150150 15fifteen ХорошееGood ВысокаяHigh 4four 1010 150150 20twenty ХорошееGood ВысокаяHigh 55 1010 100one hundred 2525 ХорошееGood ВысокаяHigh 66 20twenty 100one hundred 30thirty УдовлетворительноеSatisfactory СредняяAverage 77 50fifty 50fifty 4040 Не удовлетворительноеNot satisfactory НизкаяLow

И при значении произведения этих величин от 10·104 до 12·104 (с г/л) качество полученной пленки было хорошим и она повысила износостойкость поверхности детали.And with the product value of these values from 10 · 10 4 to 12 · 10 4 (s g / l), the quality of the obtained film was good and it increased the wear resistance of the surface of the part.

На основании проведенных опытов была получена эмпирическая зависимость, позволяющая связать качество получаемой пленки с длительностью обработки и концентрацией ионов молибдена в растворе и она имеет вид;Based on the experiments, an empirical dependence was obtained that allows one to relate the quality of the obtained film to the processing time and the concentration of molybdenum ions in the solution and it has the form;

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где τ - продолжительность обработки, с;where τ is the processing time, s;

К - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104, (с·г/л);K is an empirical coefficient of (10-12) · 10 4 , (s · g / l);

С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.C is the initial concentration of molybdenum ions in solution, g / l.

Так как молекулы оксида молибдена слабо парамагнитные, то при пропускании электрического тока они оседают на поверхности стальных деталей, образуя тонкие пленки, а из-за своей слоистой структуры и благодаря свойству пары ионов MoVI/MoV, считаем, что полученные тонкие пленки способствуют повышению износостойкости стальных деталей.Since molybdenum oxide molecules are weakly paramagnetic, when electric current is passed, they settle on the surface of steel parts, forming thin films, and because of their layered structure and due to the property of a pair of MoVI / MoV ions, we believe that the obtained thin films contribute to the increase of wear resistance of steel details.

Использование предложенного способа получения тонких пленок на стальных деталях в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид, позволит повысить производительность процесса за счет сокращения времени обработки в 3-4 раза, а также повысит технологичность за счет устранения необходимости длительного кипячения деталей в растворе молибдена.Using the proposed method for producing thin films on steel parts in an aqueous solution containing molybdenum anhydride will increase the productivity of the process by reducing the processing time by 3-4 times, and will also increase manufacturability by eliminating the need for long boiling of parts in a molybdenum solution.

Claims (1)

Способ получения тонких пленок на стальных деталях в водном растворе, содержащем молибденовый ангидрид, отличающийся тем, что обработку проводят в электрическом поле с разностью потенциалов 2-20 В, причем деталь является катодом, а угольный электрод - анодом, при этом продолжительность обработки определяют из соотношения
Figure 00000003

где τ - продолжительность обработки, с,
K - эмпирический коэффициент, составляющий (10-12)·104,
С - начальная концентрация ионов молибдена в растворе, г/л.
A method of producing thin films on steel parts in an aqueous solution containing molybdenum anhydride, characterized in that the treatment is carried out in an electric field with a potential difference of 2-20 V, the part being a cathode and a carbon electrode anode, the processing time being determined from the ratio
Figure 00000003

where τ is the processing time, s,
K is an empirical coefficient of (10-12) · 10 4 ,
C is the initial concentration of molybdenum ions in solution, g / l.
RU2009121169/02A 2009-06-03 2009-06-03 Procedure for manufacture of thin films RU2432421C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121169/02A RU2432421C2 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Procedure for manufacture of thin films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121169/02A RU2432421C2 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Procedure for manufacture of thin films

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009121169A RU2009121169A (en) 2010-12-20
RU2432421C2 true RU2432421C2 (en) 2011-10-27

Family

ID=44056131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121169/02A RU2432421C2 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Procedure for manufacture of thin films

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2432421C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499807A (en) * 1942-08-31 1950-03-07 Univ St Louis Process for electroplating molybdenum and its alloys
US2943029A (en) * 1958-02-11 1960-06-28 Du Pont Electrodeposition of molybdenum
RU2299279C2 (en) * 2005-07-28 2007-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Method for deposition of molybdenum from aqueous solutions of electrolytes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499807A (en) * 1942-08-31 1950-03-07 Univ St Louis Process for electroplating molybdenum and its alloys
US2943029A (en) * 1958-02-11 1960-06-28 Du Pont Electrodeposition of molybdenum
RU2299279C2 (en) * 2005-07-28 2007-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") Method for deposition of molybdenum from aqueous solutions of electrolytes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009121169A (en) 2010-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Martin et al. Effects of electrical parameters on plasma electrolytic oxidation of aluminium
Lee et al. Incorporation of carbon nanotubes into micro-coatings film formed on aluminum alloy via plasma electrolytic oxidation
CN102864459A (en) Method for annealing and pickling 409L stainless steel
RU2432421C2 (en) Procedure for manufacture of thin films
JPWO2017204265A1 (en) Sn plated steel sheet
CN111094634A (en) Method for producing oxide film of titanium or titanium alloy having micropores
CN107354482B (en) Method for producing refined copper, method for producing electric wire, and electric wire
CN102864289A (en) Method for performing annealing and acid-washing on SUS430 stainless steel
EP3591097A1 (en) Method and plant for the preparation of metallic uncoated nanoclusters
Habazaki et al. Formation of self-organized porous anodic films on iron and stainless steels
CN102268714B (en) A kind of electrochemical pre-treatment method of electrolytic extraction of gallium negative electrode
US10422022B2 (en) Method for producing tungsten
RU2420613C1 (en) Procedure for production of elctrolytic powders of metals
Moshfegh et al. Green electrochemical synthesis of silver sulfadiazine microcrystals
JP6206382B2 (en) Method for producing indium hydroxide powder
RU2550436C1 (en) Method of treating metal surface
RU2555317C2 (en) Method of production of nickel and rhenium powders with different content of components during processing of rhenium containing heat-resisting nickel alloys
RU2542182C1 (en) Method of nickel recovery at electrochemical processing of heat-resisting nickel alloys
RU2558325C1 (en) Electrolytic production of fine dispersed silver powders
Han et al. Boosting effect of ultrasonication on the oxygen evolution reaction during zinc electrowinning
RU2361622C1 (en) Way of reception of biocovering on implants made of titan and its alloys
RU2624881C2 (en) Method of electrochemical processing of the steel detail
RU2507315C1 (en) Method of producing biocompatible coating on dental implants
RU2519383C1 (en) Method of purifying water and water solutions from anions and cations
RU2541259C1 (en) Production of powder containing iron and aluminium from water solutions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110604