RU2509176C1 - Solution for chemical deposition of composite coating - Google Patents
Solution for chemical deposition of composite coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509176C1 RU2509176C1 RU2012155896/02A RU2012155896A RU2509176C1 RU 2509176 C1 RU2509176 C1 RU 2509176C1 RU 2012155896/02 A RU2012155896/02 A RU 2012155896/02A RU 2012155896 A RU2012155896 A RU 2012155896A RU 2509176 C1 RU2509176 C1 RU 2509176C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- chemical deposition
- composite coating
- coating
- suspension
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нанесения композиционных покрытий методом химического осаждения с целью повышения износостойкости стальных изделий и может найти применение в машиностроении, химической промышленности.The invention relates to the field of applying composite coatings by chemical deposition in order to increase the wear resistance of steel products and can find application in mechanical engineering, chemical industry.
Известен состав электролита для получения гальванического покрытия, содержащий, г/л: хлорид никеля 200-350, сульфат кобальта 8-12, борную кислоту 25-40, хлорамин Б 1,5-4,5, ультрадисперсную алмазную суспензию 0,1-2,3. Технический результат - повышение микротвердости покрытий (патент РФ №2362843, опубл. 19.06.2008 г.).The known composition of the electrolyte to obtain a galvanic coating, containing, g / l: nickel chloride 200-350, cobalt sulfate 8-12, boric acid 25-40, chloramine B 1.5-4.5, ultrafine diamond suspension 0.1-2 , 3. The technical result is an increase in the microhardness of coatings (RF patent No. 2362843, publ. June 19, 2008).
Недостатком является неравномерность по толщине нанесения покрытия на сталях и сравнительно низкие трибологические свойства.The disadvantage is the unevenness in the thickness of the coating on the steels and the relatively low tribological properties.
Наиболее близким по технической сущности известен состав раствора (патент РФ №2357002, опубл. 25.07.2007 г.) для химического осаждения покрытия на изделия, состоящий из следующих компонентов, г/л: сернокислый никель 16-27, гипофосфит натрия 21-24, хлористый аммоний 28-32, аммиак 47-52, натрий лимоннокислый 40-50, наноалмазы 3-15 (размер частиц от 0,004 до 0,450 мкм).The closest in technical essence known composition of the solution (RF patent No. 2357002, publ. July 25, 2007) for chemical deposition of coatings on products consisting of the following components, g / l: nickel sulfate 16-27, sodium hypophosphite 21-24, ammonium chloride 28-32, ammonia 47-52, sodium citrate 40-50, nanodiamonds 3-15 (particle size from 0.004 to 0.450 microns).
Недостатками данной композиции являются сравнительно низкие триботехнические свойства полученного покрытия, сравнительно низкая микротвердость.The disadvantages of this composition are the relatively low tribological properties of the resulting coating, a relatively low microhardness.
Перед авторами стояла задача повышения триботехнических свойств и микротвердости покрытия при повышенных температурах.The authors were faced with the task of increasing the tribological properties and microhardness of the coating at elevated temperatures.
Эта задача решена тем, что в раствор, содержащий соль никеля, натриевую соль органической кислоты (натрий уксуснокислый), гипофосфит натрия, порошок наноалмазов, дополнительно введены азотнокислое серебро, 5% водный раствор поливинилового спирта, суспензия фторопласта Ф-4Д и компоненты взяты в следующем соотношении, г/л:This problem is solved in that a solution containing nickel salt, sodium salt of an organic acid (sodium acetic acid), sodium hypophosphite, nanodiamond powder, silver nitrate, 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol, a suspension of F-4D fluoroplastic are added and the components are taken in the following ratio, g / l:
Никель хлористый - 15-25;Nickel chloride - 15-25;
Гипофосфит натрия - 15-25;Sodium hypophosphite - 15-25;
Натрий уксуснокислый - 8-15;Sodium acetic acid - 8-15;
Порошок наноалмазов (размер частиц 0,004 до 0,450 мкм) - 1-20;Powder of nanodiamonds (particle size 0.004 to 0.450 μm) - 1-20;
Азотнокислое серебро - 0,5-2;Silver nitrate - 0.5-2;
5-ный водный раствор поливинилового спирта - 0,5-2;5th aqueous solution of polyvinyl alcohol - 0.5-2;
Суспензия фторопласта Ф-4Д - 2-30;Suspension of ftoroplast F-4D - 2-30;
Дистиллированная вода - до 1 литра.Distilled water - up to 1 liter.
Наночастицы алмаза представляют собой ультрадисперсный порошок синтезированных детонационных наноалмазов с размером частиц от 0,004 до 0,450 мкм. Введение наноалмазов существенно повышает износостойкость покрытия и микротвердость.Diamond nanoparticles are an ultrafine powder of synthesized detonation nanodiamonds with a particle size of 0.004 to 0.450 μm. The introduction of nanodiamonds significantly increases the wear resistance of the coating and microhardness.
Азотнокислое серебро представляет собой бесцветные прозрачные кристаллы в виде пластинок или белых кристаллических палочек без запаха. Очень легко растворим в воде. Введение порошка способствует снижению коэффициента трения.Silver nitrate is a colorless transparent crystals in the form of plates or odorless white crystal rods. Very soluble in water. The introduction of powder helps to reduce the coefficient of friction.
Поливиниловый спирт представляет собой синтетический, водорастворимый, термопластичный полимер с химической формулой [-СН2СН(ОН)СН2СН(ОН)-]n. Для стабилизации раствора, а также для поддержания в растворе частиц наноалмазов во взвешенном состоянии в течение всего процесса осаждения покрытия используют 5%-ный водный раствор поливинилового спирта.Polyvinyl alcohol is a synthetic, water-soluble, thermoplastic polymer with the chemical formula [-CH 2 CH (OH) CH 2 CH (OH) -] n. A 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol is used to stabilize the solution, as well as to maintain particles of nanodiamonds in suspension in suspension throughout the entire process of coating deposition.
Суспензия фторопласта Ф-4Д представляет собой взвесь частиц, выпускаемую по ТУ 6-05-1246-81. Введение суспензии фторопласта Ф-4Д способствует снижению коэффициента трения.The fluoroplastic suspension F-4D is a suspension of particles produced according to TU 6-05-1246-81. The introduction of a suspension of fluoroplastic F-4D helps to reduce the coefficient of friction.
Равномерность распределения частиц порошка наноалмазов в покрытии достигалась тщательным перемешиванием всех компонентов раствора.The uniform distribution of the particles of nanodiamond powder in the coating was achieved by thoroughly mixing all the components of the solution.
Состав и количество всех компонентов, входящих в раствор для химического осаждения композиционного покрытия, подбирали экспериментально в соответствии с методами химического наноконструирования.The composition and amount of all components included in the solution for chemical deposition of the composite coating was selected experimentally in accordance with chemical nanoconstruction methods.
Пример получения покрытия химическим осаждением.An example of a coating by chemical deposition.
Раствор для химического осаждения покрытия готовят следующим образом: в дистиллированную воду, нагретую до 55-60°С, при тщательном перемешивании (до полного растворения компонентов) последовательно вводят расчетное количество никеля хлористого, натрия уксуснокислого, порошка наноалмазов, азотнокислого серебра, 5%-ного водного раствора поливинилового спирта, приготовленного заранее, и суспензии фторопласта Ф-4Д. Полученный раствор подвергают ультразвуковой обработке и затем его нагревают до 80-85°С и добавляют в него расчетное количество гипофосфита натрия. Перед загрузкой деталей в ванну температуру раствора для химического осаждения композиционного покрытия доводят до 90-92°С. Процесс химического осаждения композиционного покрытия проводят при температуре раствора 90-92°С и рН 4,8-5.A solution for the chemical deposition of the coating is prepared as follows: in distilled water heated to 55-60 ° C, with thorough stirring (until the components are completely dissolved), the calculated amount of nickel chloride, sodium acetate, nanodiamonds powder, silver nitrate, 5% an aqueous solution of polyvinyl alcohol prepared in advance, and a suspension of ftoroplast F-4D. The resulting solution is subjected to ultrasonic treatment and then it is heated to 80-85 ° C and the calculated amount of sodium hypophosphite is added to it. Before loading the parts into the bath, the temperature of the solution for chemical deposition of the composite coating is adjusted to 90-92 ° C. The process of chemical deposition of the composite coating is carried out at a solution temperature of 90-92 ° C and a pH of 4.8-5.
Перемешивание осуществляют с помощью магнитной мешалки с числом оборотов 10-40 об/мин.Mixing is carried out using a magnetic stirrer with a speed of 10-40 rpm.
Для подтверждения работоспособности и эффективности предлагаемого раствора были подготовлены шесть растворов для химического осаждения композиционного покрытия (см. таблицу). Осаждение металлопокрытия велось на образцах из стали 40Х.To confirm the operability and effectiveness of the proposed solution, six solutions were prepared for chemical deposition of the composite coating (see table). The deposition of metal coating was carried out on samples of steel 40X.
Подготовка поверхности стальных образцов перед осаждением композиционного покрытия стальных образцов осуществлялась следующим образом: обезжиривание венской известью, травление в 10-20%-ном растворе соляной кислоты при температуре 25-30°С в течение 30-60 секунд и промывка проточной водой.The surface preparation of steel samples before the deposition of the composite coating of steel samples was carried out as follows: degreasing with Vienna lime, etching in a 10-20% hydrochloric acid solution at a temperature of 25-30 ° C for 30-60 seconds and washing with running water.
Термообработка композиционного покрытий проводилась при температуре 360°С в течение 1 часа.Heat treatment of composite coatings was carried out at a temperature of 360 ° C for 1 hour.
Испытание трибологических свойств полученного композиционного покрытия и покрытия, полученного из раствора прототипа, проводилось на возвратно-поступательной машине трения, скорость перемещения V=0,04 м/с, Р=5 МПа при температуре +23°С±2° и 100°С±2°. Смазочная среда масло МП-601. В качестве контртела использовались образцы из стали ШХ15.Testing the tribological properties of the obtained composite coating and coating obtained from the solution of the prototype was carried out on a reciprocating friction machine, the speed of movement V = 0.04 m / s, P = 5 MPa at a temperature of + 23 ° C ± 2 ° and 100 ° C ± 2 °. Lubricating medium MP-601 oil. Samples from ШХ15 steel were used as a counterbody.
Количественный состав и физико-механические свойства испытуемых композиций приведены в таблице.The quantitative composition and physico-mechanical properties of the tested compositions are shown in the table.
Как видно из результатов, представленных в таблице, композиционное покрытие, полученное путем химического осаждения из разработанного нами раствора, обладает более низким коэффициентом трения, повышенной износостойкостью и высокой микротвердостью, что, следовательно, увеличивает ресурс работы изделий при работе в условиях повышенных температур.As can be seen from the results presented in the table, the composite coating obtained by chemical deposition from the solution we developed has a lower friction coefficient, increased wear resistance and high microhardness, which, therefore, increases the life of the products when working at elevated temperatures.
Изделия с покрытием, полученным метод химического осаждения из разработанного нами раствора, испытаны на опытном производстве ФГУП ОКТБ «ОРИОН».Products with a coating obtained by the method of chemical deposition from a solution developed by us were tested at the pilot production of FSUE OKTB "ORION".
На основании вышеизложенного, а также с учетом проведенного патентно-информационного поиска считаем, что разработанный нами «Раствор для получения композиционного покрытия» отвечает требованиям для признания его изобретением: новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость, и может быть защищен патентом Российской Федерации.Based on the foregoing, and also taking into account the patent information search, we believe that the “Solution for Composite Coating” developed by us meets the requirements for recognition by its invention: novelty, inventive step, industrial applicability, and can be protected by a patent of the Russian Federation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155896/02A RU2509176C1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Solution for chemical deposition of composite coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155896/02A RU2509176C1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Solution for chemical deposition of composite coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2509176C1 true RU2509176C1 (en) | 2014-03-10 |
Family
ID=50192157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012155896/02A RU2509176C1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Solution for chemical deposition of composite coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509176C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718825C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-04-14 | Елена Савватьевна Соболева | Method of producing composite material based on nickel and non-metallic powder |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2287612C1 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for preparing composition cover with chemical precipitation |
CN101275223A (en) * | 2008-01-02 | 2008-10-01 | 卢金松 | Preparing method for alloy permeable chemical nickel plating solution |
RU2357002C1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of receiving of nickel-adamantine chemical coatings |
RU2375494C2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of production of metal-diamond chemical coating |
RU2451113C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical deposition of composite coating |
-
2012
- 2012-12-21 RU RU2012155896/02A patent/RU2509176C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2287612C1 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for preparing composition cover with chemical precipitation |
RU2357002C1 (en) * | 2007-07-25 | 2009-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of receiving of nickel-adamantine chemical coatings |
RU2375494C2 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of production of metal-diamond chemical coating |
CN101275223A (en) * | 2008-01-02 | 2008-10-01 | 卢金松 | Preparing method for alloy permeable chemical nickel plating solution |
RU2451113C1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН" | Solution for chemical deposition of composite coating |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718825C1 (en) * | 2019-12-04 | 2020-04-14 | Елена Савватьевна Соболева | Method of producing composite material based on nickel and non-metallic powder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5674921B2 (en) | Solid lubricant | |
RU2486284C2 (en) | Depositing metal ions onto surface of electroconductive substrates | |
JP2021179015A (en) | Metallic coating and method for producing the same | |
CN106133192A (en) | There is the corrosion resistance of excellence and the steel wire rod of the lubricating film of processability | |
CN102108295A (en) | Basic anionic surfactant fracturing fluid | |
Ismayilov et al. | Evaluation of biocidal properties of vegetable oil-based corrosion inhibitors using bioluminescent enzymatic method | |
RU2509176C1 (en) | Solution for chemical deposition of composite coating | |
RU2451113C1 (en) | Solution for chemical deposition of composite coating | |
CN106498404A (en) | A kind of water-based metal anti-rust transparent microemulsion and its preparation method and application | |
CN104120017B (en) | Water-base cutting fluid of the strong good antirust property of a kind of penetration and preparation method thereof | |
Pedrizzetti et al. | Microstructural, mechanical and corrosion characterization of electroless Ni-P composite coatings modified with ZrO2 reinforcing nanoparticles | |
Wang et al. | Effect of marine Streptomyces on corrosion behavior of X65 steel in simulated offshore oilfield produced water system | |
CN104830512B (en) | A kind of cold extrusion water base high molecular compounded lubricant and preparation method thereof | |
RU2287612C1 (en) | Solution for preparing composition cover with chemical precipitation | |
RU2455391C1 (en) | Method to produce anti-friction composite coating on steel products | |
Hassannejad et al. | Study of corrosion behavior of the biodegradable chitosan-polyvinyl alcohol coatings on AA8011 aluminum alloy | |
RU2491370C1 (en) | Solution to produce composite coating | |
RU2660909C1 (en) | Lubricating-cooling technological means for surface deformation processes | |
JP6605538B2 (en) | Phosphate solution for galvanized steel sheet, phosphate-treated galvanized steel sheet excellent in discoloration resistance and film adhesion using the same, and method for producing the same | |
RU2354746C2 (en) | Solution for chemical deposition of nickel-phosphoric coatings | |
JP2020117797A (en) | Eutectoid plating solution | |
Singh et al. | Preparation and characterisation of acrylic–polyurethane-based waterborne anticorrosion coating on galvanised steel | |
RU2638480C2 (en) | Composite coating based on nickel with ultra-dispersed diamonds | |
RU2235803C1 (en) | Solution for chemical precipitation of composite nickel covers | |
Tokach et al. | Creating Bioresistant Technogenic Waste Basted Coatings for Construction Materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141222 |