RU2458189C1 - Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы - Google Patents
Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458189C1 RU2458189C1 RU2010150246/02A RU2010150246A RU2458189C1 RU 2458189 C1 RU2458189 C1 RU 2458189C1 RU 2010150246/02 A RU2010150246/02 A RU 2010150246/02A RU 2010150246 A RU2010150246 A RU 2010150246A RU 2458189 C1 RU2458189 C1 RU 2458189C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molybdenum
- coatings
- electrolyte
- tungsten
- lithium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанесению покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы электролитическим способом из расплавов. Электролит содержит, мол.%: вольфрамовокислый натрий Na2WO4 40-47; молибденовокислый натрий Na2MoO4 40-47; молибденовокислый литий Li2MoO4 1-5; углекислый литий Li2CO3 остальное. Технический результат: повышение микротвердости покрытий. 3 пр.
Description
Изобретение относится к нанесению покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы электролитическим способом.
Известны способы электроосаждения карбидов тугоплавких металлов из фторидных расплавов электролитов [Electrodeposition of refractory metal carbides. Pat. №4430170 / K.H. Stern - Publ. 7.02.1984] состава (KF-LiF, NaF-KF, NaF-LiF, LiF-NaF-KF), содержащего (в %): К2СO3 - 0,6-6, Na2WO4 4, соединение тугоплавкого металла, растворимое во фторидном расплаве 1-10, температура 750-850°C, напряжение 0,1-2 (0,1-1,5) В. Электролиз проводится в проточной атмосфере инертного газа: Ar, N2 и т.п. Покрытия W2C имеют микротвердость 1000-1500 ед. (по Кнупу). Недостатком является проведение электролиза в атмосфере инертного газа и несплошные покрытия W2C; электроосаждение покрытий молибдена из расплавленных фторидных ванн [D.C.Topor and J.R.Selman. Molybdenum Carbide coatings electrodeposited from molten fluoride bath. Preparation of a coherent coating // j. electrochemical soc. 1988. V135 №2], где получение карбида молибдена проводится электрохимическим осаждением из расплавленных электролитов, содержащих фторид лития, фторид калия, фторид натрия и карбонат натрия при добавлении молибдата калия. Покрытия получались при плотности тока 60-150 мА/см2 и температуре осаждения 800-900°C. Недостатком является более низкая микротвердость карбида молибдена по сравнению с карбидом вольфрама.
Наиболее близким является электролит для электрохимического осаждения покрытий карбида молибдена на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы [Кушхов Х.Б., Малышев В.В., Шаповал В.И. Электрохимическое осаждение покрытий карбида молибдена на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы. Гальванотехника и обработка поверхности, 1992, т.1], где используются электролит:
K, Na| WO4 (3:1 по массе) - Li2MoO4 (2.5-7.5 мол.%) - Li2CO3 (2,5-10,0 мол.%).
Сплошные осадки Мо2С получены при 800-950°C и плотности тока ik=0,01-0,1 А/см2. Получаемые покрытия карбида молибдена имеют микротвердость 1800-1900 кг/мм2.
Недостатками прототипа являются низкие эксплуатационные свойства покрытий карбида молибдена, а именно относительно невысокая микротвердость.
Задачей поставленной авторами изобретения является повышение микротвердости покрытий.
Задача решается следующим образом:
Электролит содержит вольфрамовокислый натрий, молибденовокислый натрий, молибденовокислый литий, углекислый литий, при следующем соотношении компонентов, мол.%:
| вольфрамовокислый натрий Na2WO4 | 40-47 |
| молибденовокислый натрий Na2MoO4 | 40-47 |
| молибденовокислый литий Li2MoO4 | 1-5 |
| углекислый литий Li2СО3 | остальное. |
Реакции, протекающие при электрохимическом синтезе, описываются следующими уравнениями:
1) электровосстановление ионов вольфрама катионизированных ионами лития можно представить уравнением (1):
2) аналогично для ионов молибдена можно записать:
3) электровосстановление карбонат ионов в углерод описывается уравнением (3):
4) взаимодействие W и С, Мо и С, а также образование двойных карбидов вольфрама и молибдена происходит на атомарном уровне:
Для увеличения микротвердости покрытий карбида молибдена в состав получаемых покрытий вводится карбид вольфрама, так как известно, что карбид вольфрама обладает значительно более высокими показателями по микротвердости. Микротвердость карбида молибдена находится в пределах 1640-1930 кг/мм2, а микротвердость карбида вольфрама составляет 1810-2060 кг/мм2 [Самсонов Г.В. Физическое материаловедение карбидов. Киев, 1974, стр.392]. Однако карбид вольфрама образует несплошные покрытия и в чистом виде не находит применение в качестве покрытий. Таким образом, используя сплавы карбидов тугоплавких металлов (двойные карбиды вольфрама и молибдена), можно получить сплошные покрытия с высокой микротвердостью.
Способ осуществлялся следующим образом:
Электролит готовят расплавлением в электропечи эквимолярной смеси вольфрамовокислого и молибденовокислого натрия в графитовом тигле. После достижения 900°C в расплав погружают катод (покрываемое изделие), анодом служит графитовый тигель. Электролиз осуществляют в гальваностатическом режиме при 900°C, плотности катодного тока 0,05-0,15 А/см2. Покрытия из данного электролита наносят в открытых ваннах с графитовым анодом. Из электролита осаждают беспористые сплошные прочносцепленные с подложками из стали, никеля, меди, молибдена, алмаза покрытия W2C-Mo2C микротвердостью 2000-2600 кг/мм2.
При концентрации молибденовокислого лития выше 5 мол.% наряду с карбидом молибдена (вольфрама) осаждаются окислы молибдена (вольфрама), а при концентрации его в расплаве менее 1 мол.% в покрытие включается молибден (вольфрам). Если концентрация карбоната лития более 15 моль.%, то в процессе электролиза наряду с карбидом получается свободный углерод. При концентрации карбоната лития меньше 5 моль.% получаются металлический вольфрам и молибден.
Эквимолярный расплав Na2WO4-Na2MoO4 выбран из следующих соображений:
Такое соотношение компонентов позволяет достигнуть максимального смещения потенциала осаждения двойного карбида молибдена и вольфрама в отрицательную область потенциалов.
Эквимольный расплав является самым низкоплавким в двойной системе Na2WO4-Na2MoO4.
Предложенный электролит позволяет получать хорошо сцепленные, равномерные, сплошные покрытия при плотности тока 0,05-0,15 А/см2. При более высоких плотностях тока увеличивается шероховатость покрытия. Температура процесса 850-950°C. При более низких температурах получаются порошковые осадки. Микротвердость двойного карбида вольфрама и молибдена не изменяется по толщине покрытия и равна 2000-2600 кг/мм2.
Пример 1
Покрытия двойных карбидов вольфрама и молибдена получают электролизом электролита следующего состава (мол.%)
| вольфрамовокислый натрий Na2WO4 | 47 |
| молибденовокислый натрий Na2MoO4 | 47 |
| молибденовокислый литий Li2MoO4 | 1 |
| углекислый литий Li2СО3 | 5. |
Электролиз осуществляют в гальваностатическом режиме при 900°C, плотности катодного тока 0,05 А/см2. Покрытия из данного электролита наносят в открытых ваннах с графитовым анодом. Получаемые покрытия W2C-MO2C имеют микротвердость 2000-2200 кг/мм2.
Пример 2. Покрытия двойных карбидов вольфрама и молибдена получают электролизом электролита следующего состава (мол.%):
| вольфрамовокислый натрий Na2WO4 | 44 |
| молибденовокислый натрий Na2MoO4 | 43 |
| молибденовокислый литий Li2MoO4 | 3 |
| углекислый литий Li2СО3 | 10. |
Электролиз осуществляют в гальваностатическом режиме при 900°C, плотности катодного тока 0,1 А/см2. Покрытия из данного электролита наносят в открытых ваннах с графитовым анодом. Получаемые покрытия W2C-Mo2C имеют микротвердость 2200-2400 кг/мм2.
Пример 3. Покрытия двойных карбидов вольфрама и молибдена получают электролизом электролита следующего состава (мол.%):
| вольфрамовокислый натрий Na2WO4 | 40 |
| молибденовокислый натрий Na2MoO4 | 40 |
| молибденовокислый литий Li2MoO4 | 5 |
| углекислый литий Li2СО3 | 15. |
Электролиз осуществляют в гальваностатическом режиме при 900°C, плотности катодного тока 0,15 А/см2. Покрытия из данного электролита наносят в открытых ваннах с графитовым анодом. Получаемые покрытия W2C-Mo2C имеют микротвердость 2500-2600 кг/мм2.
Технический результат изобретения заключается в возможности получения покрытий с микротвердостью 2000-2600 кг/мм2 из двойных карбидов вольфрама и молибдена.
Claims (1)
- Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы, содержащий вольфрамово-кислый натрий, молибденово-кислый литий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит молибденово-кислый натрий и углекислый литий при следующем соотношении компонентов, мол. %:
вольфрамово-кислый натрий Na2WO4 40-47 молибденово-кислый натрий Na2MoO4 40-47 молибденово-кислый литий LiMoO4 1-5 углекислый литий Li2CO3 остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150246/02A RU2458189C1 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150246/02A RU2458189C1 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010150246A RU2010150246A (ru) | 2012-06-20 |
| RU2458189C1 true RU2458189C1 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46680560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010150246/02A RU2458189C1 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458189C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116835581B (zh) * | 2023-07-07 | 2024-04-09 | 北京科技大学 | 氟化物熔盐体系中在石墨材料上化学镀制备碳化钼涂层的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU663764A1 (ru) * | 1976-02-09 | 1979-05-25 | Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР | Расплав дл электроосаждени вольфрамовых покрытий |
| US4430170A (en) * | 1983-01-17 | 1984-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electrodeposition of refractory metal carbides |
| RU2045584C1 (ru) * | 1991-01-08 | 1995-10-10 | Самарский государственный технический университет | Состав для получения карбидного покрытия |
-
2010
- 2010-12-07 RU RU2010150246/02A patent/RU2458189C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU663764A1 (ru) * | 1976-02-09 | 1979-05-25 | Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР | Расплав дл электроосаждени вольфрамовых покрытий |
| US4430170A (en) * | 1983-01-17 | 1984-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electrodeposition of refractory metal carbides |
| RU2045584C1 (ru) * | 1991-01-08 | 1995-10-10 | Самарский государственный технический университет | Состав для получения карбидного покрытия |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кушхов Х.Б. и др. Электрохимическое осаждение покрытий карбида молибдена на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы. Гальванотехника и обработка поверхности, 1992, т.1. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010150246A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11757101B2 (en) | Metal porous body and method for producing metal porous body | |
| Morley et al. | The deposition of smooth metallic molybdenum from aqueous electrolytes containing molybdate ions | |
| JP2005510630A (ja) | 液体状態の化合物を含む酸化チタンからチタン金属又は合金を電解採取する方法 | |
| Liu et al. | Electrodeposition of Pb from PbO in urea and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride deep eutectic solutions | |
| Chen et al. | Electrochemistry of acetylide anion and anodic formation of carbon films in a LiCl–KCl–CaCl2–CaC2 melt | |
| JP6030229B2 (ja) | 低酸素含有量を有する銅電着物を製造するための添加剤 | |
| JP6802255B2 (ja) | 導電性材料及びその製造方法 | |
| JP4883534B2 (ja) | 溶融塩浴、溶融塩浴の製造方法およびタングステン析出物 | |
| Mohanty et al. | Effect of sodium lauryl sulphate (SLS) on nickel electrowinning from acidic sulphate solutions | |
| WO2014061442A1 (ja) | アルミニウム膜、アルミニウム膜形成体、及びアルミニウム膜の製造方法 | |
| Kowalik et al. | Electrowinning of tellurium from acidic solutions | |
| RU2458189C1 (ru) | Электролит для нанесения покрытий на электропроводящие и неэлектропроводящие материалы | |
| RU2692759C1 (ru) | Свинцово-углеродный металлический композиционный материал для электродов свинцово-кислотных аккумуляторов и способ его синтеза | |
| US11111591B2 (en) | Methods and compositions for electrochemical deposition of metal rich layers in aqueous solutions | |
| WO2021235034A1 (ja) | 電解液、マグネシウムの製造方法、マグネシウム、およびマグネシウム箔 | |
| RU2661298C2 (ru) | Способ получения порошка карбида вольфрама | |
| Kim et al. | Cobalt electrodeposition from cobalt chloride using urea and choline chloride ionic liquid: effect of temperature, applied voltage, and cobalt chloride concentration on current efficiency and energy consumption | |
| RU2420613C1 (ru) | Способ получения электролитических порошков металлов | |
| JP6868375B2 (ja) | 電解アルミニウム箔及びその製造方法 | |
| JP2018003072A (ja) | タングステン膜及びタングステン膜の製造方法 | |
| RU2372421C1 (ru) | Способ получения нанодисперсного порошка карбида вольфрама | |
| KR20150062687A (ko) | 비수계 전해법에 의한 마그네슘의 전해정련방법 | |
| Zhang et al. | Study on Preparation and Properties of Tungsten Coating Based on WC Electrolysis | |
| KR20200007784A (ko) | 알루미늄 도금막 및 알루미늄 도금막의 제조 방법 | |
| RU2775044C1 (ru) | Электролитический способ получения покрытий и изделий из ниобия, легированного танталом |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131208 |