SU1731431A1 - Способ нанесени никелевого покрыти на алюминийсодержащие порошки - Google Patents

Abstract

Использование: рассчитанное количество порошка композиции BN - 50% AI пропитывают насыщенным раствором никел  мураивьинокислого или уксуснокислого в водном аммиаке. Затем после перемешивани  порошковую массу сушат при 98- 105°С и давлении вакуума 0,8 - 1 кг/см2 до остаточной влажности менее 2%. Далее провод т прокаливание в камерной печи при 180 - 550°С до прекращени  газовыделени . Потери алюмини  отсутствуют, на порошке получают сплошное покрытие никел  с хорошими адгезионными свойствами. 1 табл.

Description

СЛ

С

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к способам нанесени  никелевого покрыти  на алюминийсо- держащие порошки и может быть использовано при изготовлении терморе- агирующих плакированных порошков, предназначенных дл  напылени  уплотни- тельных плазменных покрытий, например, на детал х узлов уплотнени  компрессора газотурбинных двигателей.

Известен способ нанесени  никелевого покрыти  на поверхность порошков, включающий предварительную обработку поверхности сенсибилизатором (раствором SnCJ2) и активатором (раствором PICte) с последующим никелированием в растворе, содержащем NICI2 6Н20 20-40 г/л, СНзСООМЩ 10-20 г/л, NaH2P02 10-20 г/л, №HU НаО 200 мл/л.

Однако указанный способ не может быть использован дл  никелировани  алю- минийсодержащих порошков, так как часть

алюмини  из покрываемого порошка переходит в раствор, что приводит к разрушению никелируемого порошка, содержащего нитрид бора и 50 % алюмини , нарушению гранулометрического состава и ухудшению структуры конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  способ, заключающийс  в обработке порошка алюмини  в растворе, содержащем компоненты в следующем соотношении , г/л:

Соль никел 

Хлористый натрий

Фтористоводородна 

кислота

Борна  кислота

Тиомочевина

Щавелева  кислота

50 - 300 40- 170

15-50 -20-40 0,1 -0,15 0,1 -7,5

| со

Ј

CJ

с последующей промывкой и сушкой. Недостаток этого способа заключаетс  в том, что из алюминийсодержащего порошка тер етс  алюминий, что вносит нежелательные изменени  в состав и структуру никелируемого порошка BN-50 % AI: порошок разрушаетс , уменьшаетс  в размере, осаждаетс  неравномерное, несплошное никелевое покрытие.

Цель изобретени  - устранение потерь алюмини  и улучшение качества покрыти ,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу нанесени  никелевого покрыти  на алюминийсодержащие порошки, включающему обработку порошка в растворе соли никел  и последующую сушку, в качестве раствора соли никел  берут насыщенный раствор никел  муравьинокислого или уксуснокислого в аммиаке, а после сушки порошок прокаливают при 180-550°С до прекращени  газовыделени .

Состав готового продукта устанавливали химическим анализом, а структуру частиц порошка - металлографическим анализом.

Потерю алюмини  определ ют путем отделени  гидроксида алюмини  из раствора , в котором обрабатывали алюминийсо- держащий порошок при контактном осаждении никел , прокаливани  гидроксида алюмини , взвешивани  остатка от прокаливани  и пересчета остатка на металл.

Фазовый состав порошка определ ли с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-4-07 СиК ; при фильтрованном излучении .

Коэффициент использовани  порошка (КИП) при плазменном напылении покрытий из полученного порошка определ ли по формуле

Рз-Р2

КИП

Pi

где PI - масса порошка, использованного при нанесении плазменного покрыти ;

Р2 - масса детали до нанесени  покрыти ;

Рз - масса детали с нанесенным покрытием .

П р и м е р 1. Готовили насыщенный раствор никел  муравьинокислого в аммиаке водном, дл  чего навеску никел  муравьинокислого массой 430 г помещали в колбу и заливали туда 1000 мл аммиака водного, содержимое перемешивали в течение 0,5 ч и отстаивали в течение 12 ч.

Навеску 1000 г порошка композиции BN - 50 % AI помещали в противень, куда при помешивании заливали 900 мл насыщенного раствора никел  муравьинокислого в аммиаке водном. Затем противень с порошком помещали в вакуумный сушильный шкаф и проводили сушку под давлением вакуума 0,85 кг/см2 при 98°С до остаточной влажности 1,9 % и про влени  сыпучести порошка (около 30 мин), после чего противень с порошком в муфеле помещали

в разогретую до 365°С камерную печь и нагревали до прекращени  выделени  газов ( 18 мин), о чем судили по наличию пузырьков газа в скл нке Тищенко, котора  соедин лась шлангом со штуцером на крышке

муфел .

Полученный порошок вынимали из печи , определ ли потерю алюмини , качество покрыти  и структуру порошка, Определили , что потер  алюмини  отсутствует, частицы порошка покрыты слоем никел . Порошок сохранил форму, его структура напоминает орех, в котором  дро - композици  BN - 50 %AI, а скорлупа - никелевое покрытие.

П р и м е р ы 2 - 7. Поступали так, как

описано в примере 1, за исключением того, что измен ли температуру и врем  прокаливани  (примеры 2 - 5), остаточную влажность после сушки (пример 6) и

концентрацию раствора (пример 7).

Примере. Поступали так, как описано в примере 1, за исключением того, что в качестве соли никел  использовали никель уксуснокислый в количестве 450 г. В полученном продукте потер  алюмини  отсутствует ., частицы порошка покрыты слоем никел . Частицы порошка сохранили форму, структура частиц напоминает орех, в котором  дро - композици  BN - 50 % AI, a

скорлупа - никелевое покрытие.

П р и м е р ы 9 - 14. Поступали так, как в примере 8, за исключением того, что измен ли температуру и врем  прокаливани  (примеры 98 - 12), остаточную влажность

(пример 13) и концентрацию раствора (пример 14).

П р и м е р 15. Осуществл ли операции по известному способу. Определ ли, что алюминий композиционного порошка BN 50 % AI тер етс  в количестве 12 % в виде гел  гидроксида алюмини , отмываемого при промывке порошка. Частицы порошка тер ли первоначальную форму, уменьшались в размере с 120 до менее 50 мкм,

При осуществлении способа в за вл емых интервалах параметров (примеры 1 - 3 и 8 - 10) покрытие никелем поверхности порошка BN - 50% AI было равномерное по всему периметру частиц, структура порошка

напоминала орех, в котором  дро составл ет частица порошка BN - 50 % AI, а скорлупу - никелевое покрытие. Рентгенофазовым анализом не обнаружены другие фазы, кроме a- BN, AI и Ni. Химическим анализом

установлено, что потер  алюмини  отсутствует .

В случае прокаливани  при температурах ниже за вл емого предела (примеры 4 и 11) никель имел низкую адгезию к порошку BN - 50 % Al, a структура порошковой массы напоминала смесь порошков никел  и ВN-50 % А. В случае температур прокаливани  выше за вл емого предела (примеры 5 и 12) при плазменном напылении покры- тие образуетс  плохо: коэффициент использовани  порошка (КИП) не достигает 0,7 из-за плохой припекаемое™ порошка к подложке . Снижение концентрации соли никел  (примеры 7 и 14) приводит к увеличению времени сушки, а также к образованию оксида никел  вместо никел  на поверхности порошка BN - 50 % AI. Увеличение остаточной влажности после сушки (примеры 6 и 13) также приводит к наличию оксида никел  в готовом продукте, хот  и в меньшей степени , чем в примерах 7 и 14.

Параметры осуществлени  способа и свойства полученного продукты по примерам 1-15 приведены в таблице.

Сравнение рассматриваемых способов показывает, что предложенный способ позвол ет избежать потери алюмини  из порошка BN - 50 % AI и изменени  состава против заданного. Кроме того, предложенный способ позвол ет получать порошок с требуемым содержанием никел  путем повторени  операций пропитки, сушки и прокаливани .

Формула и.зобретени 

Способ нанесени  никелевого покрыти  на алюминийсодержащие порошки, преимущественно на композиционные порошки алюмини  с нитридом бора, включающий обработку порошка в растворе, соли никел  и последующую сушку, отличающийс  тем, что, с целью устранени  потерь алюмини  и улучшени  качества покрыти , в качестве раствора соли никел  берут насыщенный раствор никел  муравьинокислого или уксуснокислого в аммиаке, а.после сушки порошок прокаливают при 180 - 550°С до прекращени  газовыделени .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ нанесения никелевого покрытия на алюминийсодержащие порошки, преимущественно на композиционные порошки алюминия с нитридом бора, включающий обработку порошка в растворе, соли никеля и последующую сушку, отличающийся тем, что, с целью устранения потерь алюминия и улучшения качества покрытия, в качестве раствора соли никеля берут насыщенный раствор никеля муравьинокислого или уксуснокислого в аммиаке, а.после сушки порошок прокаливают при 180 - 550°С до прекращения газовыделения.