RU2464363C1 - Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт - Google Patents
Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464363C1 RU2464363C1 RU2011112874/02A RU2011112874A RU2464363C1 RU 2464363 C1 RU2464363 C1 RU 2464363C1 RU 2011112874/02 A RU2011112874/02 A RU 2011112874/02A RU 2011112874 A RU2011112874 A RU 2011112874A RU 2464363 C1 RU2464363 C1 RU 2464363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- fluoroplastic
- electrolyte
- sulfate
- corrosion resistance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электрохимии, в частности электрохимического нанесения композиционного материала цинк-фторопласт. Электролит содержит сульфат цинка 200-250 г/л, сульфат алюминия 20-30 г/л, сульфат натрия 50-100 г/л, декстрин 8-10 г/л и фторопластовую суспензию 0,3-0,9 мл/л. Использование предлагаемого электролита позволяет наносить композиционное покрытие цинк-фторопласт, которое обладает повышенной коррозионной стойкостью. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области гальванотехники, использующей нанотехнологии, в частности к осаждению композиционного покрытия цинк-фторопласт, содержащего наночастицы фторопласта, с целью применения их в различных отраслях промышленности, в качестве покрытий, обладающих высокой коррозионной стойкостью. Чем выше коррозионная стойкость защитного покрытия, тем выше надежность и долговечность изделий.
Известны электролиты для нанесения сплавов и композиционных покрытий на основе цинка с целью получения покрытий с повышенной коррозионной стойкость следующего состава, г/л:
- для композиционного покрытия цинк-УДА (ультрадисперсный алмаз): оксид цинка 12, гидроксид натрия 120, УДА 7-10 (Буркат Г.К., Долматов В.Ю. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике // Физика твердого тела. - 2004. - Т.46, вып.4. - С.685-692),
- для композиционного покрытия цинк-никель-коллоидный графит, М: ZnCl2 0,44, NiCl2 0,31, коллоидный графит 3-10 мл/л (Гусев М.С., Соловьева Н.Д., Краснов В.В. Процессы в электролитной системе, используемой для электроосаждения КЭП Zn-Ni-коллоидный графит // Электрохимия и экология: материалы Всерос. конф. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2008. С.29-31),
- для сплава цинк-никель: ацетат никеля (в пересчете на металл) 50, оксид цинка (в пересчете на металл) 5, уксусная кислота 100, сахарин 1, pH 3-4,5, температура 18-25°C, катодная плотность тока 2-4 А/дм2 (Ушакова Т.А., Перелыгин Ю.П. Электроосаждение сплава цинк-никель из ацетатного электролита // Защитные покрытия в машиностроении и приборостроении: Сб. материалов. - Пенза: ПДЗ, 2002. - С.30-31),
- для сплава цинк-кобальт: хлорид цинка (в пересчете на металл) 30-40, хлорид кобальта (в пересчете на металл) 12-15, хлорид аммония 220-260, борная кислота 15-30, Лимеда НЦ-10 30-70 мл/л, Лимеда НЦ-20 2,5-5 мл/л, pH 4-5, температура 18-30°С, плотность тока 2-3 А/дм2 (Виноградов С.Н., Мальцева Г.Н., Николаева К.И. Электроосаждение, свойства и применение сплава цинк-кобальт // Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике: Тез. докл. к зональной конф. - Пенза: ПДНТП, 1990. - С.33-34),
- для сплава цинк-хром: оксид цинка (по металлу) 15, борная кислота 10, аминоуксусная кислота 35, сульфат аммония 150, клей столярный 7,5, pH 3,0-4,5, температура 20-40°C, плотность тока 0,5-6 А/дм2 (Виноградов С.Н., Виноградов С.С., Коланов А.А., Фадина О.В. Исследование электроосаждения покрытия сплавом цинк-хром // Защитные покрытия в машиностроении и приборостроении: Сб. материалов. - Пенза: ПДНТП, 2001. - С.8-9),
- для сплава цинк-марганец (моль/л): сульфат цинка 0,2, сульфат марганца 0,5, K3C6H5O7 0,75, температура 18-40°C, плотность тока 20-50 А/дм2 (Данилов Ф.И., Попович В.А., Сухомлин Д.А., Дорофеева Н.А., Абакумова В.П. Коррозионностойкие цинк-марганцевые покрытия // Теория и практика защиты металлов от коррозии: Тез. докл. 4 обл. межотрас. научн.-техн. конф. - Куйбышев: КОДТНТО, 1988. - С.69-70), обладающие повышенной коррозионной стойкостью по сравнению с чисто цинковыми покрытиями.
Однако покрытия, осажденные из данных электролитов, имеют недостаточную коррозионную стойкость.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электролит для осаждения сплава цинк-бор следующего состава, г/л:
сульфат цинка | 200-250 |
сульфат алюминия | 20-30 |
сульфат натрия | 50-100 |
декстрин | 8-10 |
соль анионного полиэдрического бората общей | |
формулой MzCnBmHx (где М - натрий, калий или аммоний, | |
z=1, 2, n=0, 2, m=3, 6, 9, 12, х=8, 10, 12) | |
декагидродекаборат натрия (ТУ 6-02-01-513-86) | 0,5-10 |
Режимы электролиза: pH 3,6-4,4, температура 18-30°C, катодная плотность тока 2-3 А/дм2 (Кукоз Ф.И., Кудрявцева И.Д., Сысоев Г.Н., Балакай В.И., Свицын Р.А. Электролит для осаждения сплава цинк-бор. - А.с. 1650785 СССР, МКИ С25Д 3/22. - №4494016/02; заявл. 17.10.88; опубл. 23.05.91, Бюл. №19).
Покрытия, осажденные из данного электролита, имеют недостаточную коррозионную стойкость.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости цинковых покрытий за счет внедрения в цинковое покрытие тонкодисперсного фторопласта и образования композиционного покрытия цинк-фторопласт.
Поставленная задача достигается тем, что в состав электролита, содержащего сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, декстрин, дополнительно вводят фторопластовую суспензию при следующем соотношении компонентов, г/л:
сульфат цинка | 200-250 |
сульфат алюминия | 20-30 |
сульфат натрия | 50-100 |
декстрин | 8-10 |
суспензия фторопластовая Ф-4Д (ТУ 6-05-1246-81), мл/л | 0,3-0,9 (0,4-12%) |
Режимы электролиза: pH 3,6-4,4, температура 18-30°C, катодная плотность тока 1-3 А/дм2, перемешивание.
Наличие фторопласта дисперсностью 0,1-0,5 мкм в электролите позволяет электроосаждать композиционное покрытие цинк-фторопласт с высокой коррозионной стойкостью. Увеличение коррозионной стойкости происходит за счет изменения структуры осадка, что приводит к улучшению физико-химических свойств, а также за счет того, что фторопласт, который не успел полностью зарости на поверхности покрытия, снижает электрохимическую коррозию цинка. Снижение коррозии происходит в результате уменьшения истиной площади цинка на поверхности изделия, а также в результате того, что фторопласт, обладая высоким поверхностным натяжением, как бы "отталкивает" воду, а электрохимическая коррозия протекает только при наличии на поверхности металла пленки электропроводящей жидкости.
Пример 1. Электролит готовили следующим образом. В электролитической ванне, заполненной до 3/4 необходимого объема водопроводной водой, при температуре 60-70°C растворяли сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, декстрин, после того как довели уровень электролита до необходимого объема, вводили фторопластовую суспензию. pH электролита доводили либо серной кислотой, либо гидроокисью натрия или калия (100-150 г/л).
Приготовление остальных электролитов, включающих среднее, верхнее и заграничные концентрации компонентов, которые приведены в табл.1, производили по методике, описанной выше. А значения коррозионной стойкости покрытий, осажденных из каждого электролита, приведены в табл.2 соответственно.
Граничные концентрации компонентов электролита выбраны по следующим соображениям:
1) увеличение содержания сульфата цинка в электролите выше верхнего заявляемого предела приводит к ухудшению качества покрытий;
2) уменьшение содержания цинка в электролите ниже нижнего заявляемого предела приводит к уменьшению скорости процесса, снижению выхода по току и ухудшению качества осаждаемого покрытия;
3) увеличение содержания сульфата алюминия в электролите выше верхнего заявляемого предела приводит к уменьшению качества покрытия и к снижению коррозионной стойкости;
4) уменьшение содержания сульфата алюминия в электролите ниже нижнего заявляемого предела приводит к уменьшению качества покрытия и к снижению коррозионной стойкости;
5) увеличение содержания сульфата натрия приводит к уменьшению качества покрытия и к снижению коррозионной стойкости;
6) уменьшение содержания сульфата натрия ниже нижнего предела указанной концентрации приводит к уменьшению качества покрытия и к снижению коррозионной стойкости;
7) увеличение содержания декстрина выше верхнего заявляемого предела приводит к ухудшению качества покрытий и уменьшению коррозионной стойкости покрытий, увеличению внутренних напряжений, снижению выхода по току и предельно допустимой катодной плотности тока;
8) уменьшение содержания декстрина ниже нижнего заявляемого предела приводит к ухудшению качества покрытий и к снижению коррозионной стойкости покрытий.
9) увеличение содержания фторопластовой суспензии выше верхнего заявляемого предела приводит к снижению коррозионной стойкости;
10) уменьшение содержания фторопластовой суспензии ниже нижнего заявляемого предела приводит к снижению коррозионной стойкости.
Сравнительные эксплуатационные характеристики электролитов и физико-механические свойства композиционного покрытия цинк-фторопласт и цинк-бор приведены в табл.2.
Как видно из табл.2, коррозионная стойкость композиционного покрытия цинк-фторопласт, осажденного из заявляемого электролита, превышает коррозионную стойкость сплава цинк-бор, осажденного из прототипа, в 1,1-1,4 раза при сохранении основных физико-механических свойств покрытий.
Это позволяет расширить область применения композиционного покрытия сплава цинк-фторопласт в качестве коррозионностойкого покрытия в машиностроении.
Таблица 1 | ||||||
Составы электролитов и режимы электролиза | ||||||
Состав электролитов и режимы электролиза | Концентрация компонентов, г/л | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | прот | |
Сульфат цинка | 150 | 200 | 225 | 250 | 300 | 225 |
Сульфат алюминия | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 25 |
Сульфат натрия | 40 | 50 | 75 | 100 | 110 | 75 |
Декстрин | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 9 |
Декагидродекаборат натрия (ТУ 6-02-01-513-86) | - | - | - | - | - | 5 |
Фторопластовая суспензия (ТУ 6-05-1246-81) | 0,1 | 0,4 | 0,7 | 1,2 | 1,3 | - |
рН электролита | 3,2 | 3,6 | 4,0 | 4,4 | 4,8 | 4,0 |
Температура, °C | 17 | 20 | 25 | 30 | 35 | 23 |
Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,5 | 1 | 2 | 3 | 3,5 | 2,5 |
Таблица 2 | ||||||
Физико-механические свойства предложенного композиционного покрытия цинк-фторопласт и прототипа цинк-бор | ||||||
Физико-механические свойства композиционного покрытия цинк-фторопласт и прототипа цинк-бор | Предложенный состав композиции | Прототип | ||||
1 | 3 | 2 | 4 | 5 | ||
Коррозионная стойкость (скорость коррозии), г/м2ч | 0,033 | 0,031 | 0,027 | 0,025 | 0,024 | 0,035 |
Микротвердость, МПа | 810 | 820 | 840 | 870 | 890 | 1060 |
Сцепление с основой из стали, меди и ее сплавов | Удовлетворяет ГОСТ 8.302-88 | |||||
Содержание фторопласта в композиционном покрытии, мас.% | 0,6 | 0,7 | 1,8 | 3,1 | 3,6 | - |
Содержание бора в сплаве, мас.% | - | - | - | - | - | 2,4 |
Выход по току, % | 94 | 95 | 97 | 98 | 96 | 96 |
Claims (1)
- Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт, содержащий сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, декстрин и фторопластовую суспензию при следующем соотношении компонентов, г/л:
сульфат цинка 200-250 сульфат алюминия 20-30 сульфат натрия 50-100 декстрин 8-10 фторопластовая суспензия, мл/л 0,3-0,9
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112874/02A RU2464363C1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011112874/02A RU2464363C1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2464363C1 true RU2464363C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011112874/02A RU2464363C1 (ru) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2464363C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696376C2 (ru) * | 2017-12-06 | 2019-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "МедХимТех" | Антифрикционное покрытие медь-фторопласт |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1650785A1 (ru) * | 1988-10-17 | 1991-05-23 | Новочеркасский Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Электролит дл осаждени сплава цинк-бор |
RU2094545C1 (ru) * | 1996-02-07 | 1997-10-27 | Геннадий Николаевич Сысоев | Электролит для осаждения композиционных покрытий на основе хрома |
-
2011
- 2011-04-04 RU RU2011112874/02A patent/RU2464363C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1650785A1 (ru) * | 1988-10-17 | 1991-05-23 | Новочеркасский Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Электролит дл осаждени сплава цинк-бор |
RU2094545C1 (ru) * | 1996-02-07 | 1997-10-27 | Геннадий Николаевич Сысоев | Электролит для осаждения композиционных покрытий на основе хрома |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САЙФУЛЛИН Р.С. Неорганические композиционные материалы. - М.: Химия, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696376C2 (ru) * | 2017-12-06 | 2019-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "МедХимТех" | Антифрикционное покрытие медь-фторопласт |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tuaweri et al. | A study of process parameters for zinc electrodeposition from a sulphate bath | |
CN102703758B (zh) | 含有La和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
RU2464363C1 (ru) | Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт | |
CN1876897A (zh) | 一种用于多孔基材快速镀镍的电镀水溶液 | |
CN109468669A (zh) | 一种在闭孔泡沫铝表面沉积Ni-Mo复合镀层的方法 | |
CN102534317B (zh) | 一种多元铝钛合金丝及其制造方法 | |
RU2437967C1 (ru) | Способ осаждения композиционных покрытий никель-ванадий-фосфор-нитрид бора | |
CN103540975A (zh) | 一种在铜表面电镀金属锰的方法 | |
CN102703760B (zh) | 含有La,Ce,Pr和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
RU2362843C1 (ru) | Электролит для осаждения композиционного покрытия никель-кобальт-алмаз | |
KR101173879B1 (ko) | 니켈플래시 도금용 다기능성 과포화 슬러리 도금용액 | |
CN102220573B (zh) | 普碳钢表面覆盖Ni-Zn-Mn-P化学镀复合镀层及镀液 | |
CN102605222B (zh) | 含有La,Ce,Pr和Nd的铝钛合金丝及其制造方法 | |
CN105063686A (zh) | 微酸性体系电镀光亮锌镍合金的辅助光亮剂及其电镀工艺 | |
CN102703778B (zh) | 含有La和Pr的锌铝合金丝及其制造方法 | |
CN102051644B (zh) | 一种含纳米Si3N4粒子的纳米结构Ni基复合电镀液及其配制方法 | |
RU2339746C1 (ru) | Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди | |
CN113846364B (zh) | 一种用于304不锈钢防腐的原位生长镍钴层状双氢氧化物材料 | |
CN102703762B (zh) | 含有Ce和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
CN102703781B (zh) | 含有Ce,Pr和Nd的锌铝合金丝及其制造方法 | |
CN102703761B (zh) | 含有Ce和Pr的锌铝合金丝及其制造方法 | |
CN102605221B (zh) | 含有La,Ce和Nd的铝钛合金丝及其制造方法 | |
RU2213813C1 (ru) | Гальванический композиционный материал на основе никеля | |
CN101914791B (zh) | 一种耐蚀性铝锰合金层的电镀方法 | |
JP7400766B2 (ja) | 亜鉛系電気めっき鋼板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130405 |