WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

нических добавок состава, g/l: KAu(CN)2 (по металлу) —8, Использование пассивации полученных Zn–УДА-поC6H8O7 · H2O — 80, при температуре 20C, pH электроликрытий с помощью стандартного хроматирования или та — 4.5 и плотности тока 0.5 A/dm2 от концентрации УДА пассивирования разительно меняет картину коррозив электролите онной стойкости в лучшую сторону (табл. 3). Вся обнаруженная коррозия относится только к цинковому Убыль массы покрытия, 10-5 g/h покрытию, следов коррозии стальной подложки не обна№ Концентрация (прибор конструкции ЛТИ ружено.

п/п УДА, g/l им. Ленсовета, нагрузка 1335N) 1 0 93.4. Покрытие оловом 2 0.1 44.3 0.5 4.Оловянирование широко применяется в электронной, 4 1 0.электронно-технической и пищевой промышленностях.

5 2 2.Существующие оловянные покрытия имеют низкую 6 5 5.стойкость к истиранию и коррозии, невысокую рас7 10 12.сеивающую способность электролита. Использование УДА позволяет существенно улучшить эти показатели (табл. 4): резко снижается пористость покрытия, соответственно увеличивается и коррозионная стойкость истирания показали потерю массы серебра 22%.

при практически неизменных коэффициенте растекания Электрические контакты, покрытые по предлагаемому припоя и удельном электрическом сопротивлении. Изно- нами способу из синеродистороданистого электролита с состойкость такого покрытия увеличивается в 3 раза.

концентрацией УДА 0.5 g/l на толщину 5 µm, показали за 24 часа потерю массы серебра 4.5%. Испытания таких же деталей в реальных заводских условиях на высоко5. Серебрение вольтном выключателе типа ВГБ–220 (220 kV, 3200 A) за 6000 операций включения–выключения подтвердили После испытания различных серебросодержащих лабораторные результаты и полную пригодность разраэлектролитов для основных работ был выбран синероботанной технологии для электрических машин.

дистороданистый электролит серебрения. Исследования велись при различных концентрациях УДА, собственно Ag+ и присадок. Оптимальная плотность тока суще6. Золочение ственно зависит от содержания Ag+ в электролите.

Износостойкость серебро-алмазных покрытий опреВ радиоэлектронике золочение применяется для разделялась их истиранием методом возвратно-поступаличного рода контактов с целью обеспечения стабильнотельных движений под нагрузкой по ГОСТ 16875–71.

го переходного сопротивления в самых жестких условиПолученные результаты представлены в табл. 5. По ях эксплуатации.

результатам испытаний видно, что увеличение конценЦелью применений УДА при золочении являлось потрации УДА увеличивает износостойкость покрытий.

вышение износостойкости и твердости при сохранении Даже при толщине 1.5-2 µm можно иметь практически высоких электрофизических характеристик. В качестве не изнашиваемую серебряную пленку, что позволит сниэлектролитов золочения использовались цианистые кисзить во многих случаях толщину серебряного покрытия лые (цитратные), цианистые щелочные и железистои улучшить качество изделий.

синеродистые электролиты [12]. Введение в эти электроИспытания образцов (электрических контактов), политы УДА в количестве от 0.5 до 10 g/l позволяет полукрытых на заводе „Электроаппарат“ (Санкт-Петербург) чать плотные мелкокристаллические светлые полублестандартным способом из цианистого электролита сестящие золотые покрытия, содержащие 0.01-1.0% mass ребрения слоем серебра толщиной 24 µm, за 24 часа алмаза. Такие покрытия обладают высокой износостойкостью (табл. 6) при высоких электрофизических и Таблица 5. Износостойкость серебро-алмазных покрытий технологических свойствах на уровне чисто золотых покрытий.

Концентрация Толщина по- Время ис- Потери покрытий, добавки УДА, g/l крытия, µm тирания, h % (по массе) 7. Никелирование 0 5 20 33.0.2 1.7 20 6.Никелевые покрытия используются очень широко 0.5 1.3 20 особенно для деталей машин и инструмента. По дан1.0 1.3 40 2.2.0 1.5 25 Потерь ным [13], никель-алмазные покрытия могут служить не обнаружено в 20 раз дольше деталей с чисто никелевым покрытием.

8 Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 690 Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов Таблица 7. Результаты испытаний на истирание образцов трехокись алюминия. Оксидирование алюминия прово(1cm2, толщина 2 µm с УДА) с никелевым покрытием дят, как правило, в кислой среде, иногда — в щелочной.

(содержание УДА в электролите 5 g/l) Нами обнаружено, что при внесении УДА в электролит оксидирования алмазы, имея отрицательный заряд, Плотность тока, A/dm2 1 (без УДА) 1 (с УДА) 1.5 (с УДА) при наложении ЭДС устремляются к аноду (алюминий и его сплавы) и внедряются в образующиеся при Привес никелевого по- 22.7 11.0 16.окислении поверхности поры, удерживаясь там после крытия после электроразрядки не только механически, но и с помощью ванлиза (до истирания), mg дер-ваальсовых и других физико-химических сил [15].

Убыль веса (mg) при При этом наполнение образуется настолько плотное, что истирании последовапривес оксидной пленки увеличивается в 2-3.5 раза.

тельно через:

Износостойкость такой пленки возрастает в 10-13 раз, 3h 15.0 0.35 2.существенно увеличивается коррозионная стойкость и 4h 0.2 0.25 0.3h 0.2 0.15 0.1 электроизоляционность.

2h 1.2 0.2 0.Таким образом, использование УДА для получения анодных оксидных пленок на алюминии и сплавах привоИтого за 12 h истирания 16.6 0.95 2.дит к одновременному наполнению пленок нераствориПотеря веса, mass.% 73.1 8.6 16.мыми наноалмазами непосредственно во время процесса электролиза и существенному улучшению свойств полуТаблица 8. Сравнительные свойства оксидно-алмазных пленок (сплав AlMgSi 16 082: Si — 0.7-1.3%, Fe — 0.5%, Cu — 0.1%, Mn — 0.4-1.0%, Mg — 0.6-1.2%, Cr — 0.25%, Zn — 0.2%, Ti — 0.1%), площадь пластинки 1 cmСодержание Удельный Удельная износоПокрытие УДА в элек- привес пленки, стойкость (10 h), тролите mg/cm2 m2/cmОксидная 0 14 11.пленка без УДА Оксидная 0.05 17 9.пленка 4.0 32 3.с УДА 15.0 43 0.30.0 51 Не обнаружена Рис. 1. Поляризация Sn в кислом электролите: 1 —без УДА, 2 —0.5 g/l УДА, 3 —1 g/l УДА, 4 —2 g/l УДА.

В работе [14] использовался классический электролит никелирования состава (g/l): NiSO4 — 150-200, NaCl — 10-15, MgSO4 — 20-30, H3BO3 — 25-30, pH — 4.8-5.2, t = 18-20C, плотность тока — от до 6 A/dm2. Результаты испытаний на износостойкость представлены в табл. 7, из которых следует, что использование УДА в электролите в концентрации 5 g/l приводит к увеличению износостойкости покрытия в 4.5-8.5 раз.

8. Анодное оксидирование Анодное оксидирование — основной метод защиты от коррозии, повышения прочности и износостойкости, придания поверхности диэлектрических свойств деталям из алюминия и его сплавов. Этот процесс исключительно широко используется в различных объектах машиностроения, самолетостроения и других областях.

Оксидное покрытие представляет собой неметалличе- Рис. 2. Поляризация Cu в кислом электролите: 1 —без УДА, скую матрицу, а именно пористую пленку, в основном 2 —0.5 g/l, 3 —1 g/l, 4 —2 g/l.

Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике УДА облегчает разряд металлов на катоде, т. е. кривые сдвигаются в сторону положительных потенциалов (рис. 1 и 2 для олова и меди). Кроме того, УДА не изменяют кинетики процесса, влияя главным образом на адсорбционные явления. Несмотря на сдвиг поляризационных кривых в сторону положительных потенциалов наклон кривых (поляризуемость) увеличивается, что говорит об улучшении рассеивающей способности электролитов. Присутствие УДА сильно влияет на процесс выделения водорода, чаще всего облегчая его. Этот процесс хорошо демонстрируют кривые, полученные в процессе химического никелирования (с УДА и без них) (рис. 3).

9. Заключение Проведено исследование влияния УДА детонационного синтеза на ряд важных в промышленном отношении гальванических процессов, таких как хромирование, меднение, цинкование, покрытие оловом, золочение, серебрение и анодирование алюминия и его сплавов.

Для исследования были использованы традиционные электролиты, наиболее употребляемые в практике.

Во всех исследованных процессах удалось добиться существенного повышения потребительских свойств полученных покрытий. Так, введение УДА в кислый электролит меднения привело к получению беспористых медных покрытий, в 1.5 раза выросла микротвердость, в 2 раза возросла эластичность покрытия, износ уменьшился в 9-10 раз, во много раз возросла коррозиестойРис. 3. Измерение бестокового потенциала в процессе работы кость, рассеивающая способность электролита с УДА химического никелирования с глицином в растворах с УДА (1) возросла в 3 раза. Износостойкость хром-алмазного и без него (2).

покрытия возрастает в 3-10 раз. Стойкость к коррозии цинк–алмазных покрытий (цинкатный электролит) увеличивается в 2-3 раза, рассеивающая способность элекчаемого неметаллического неорганического композицитролита возрастает на 33-57%. Использование УДА при онного покрытия. Оптимальное содержание УДА в элеколовянировании резко снижает пористость покрытия тролите оксидирования 2-15 g/l. Величина наполнения (в 3-9 раз), повышается коррозионная стойкость, в 3 раоксидных пленок УДА зависит помимо концентрации за увеличивается износостойкость олово-алмазного поалмазов в электролите от температуры электролиза и крытия. При этом электрофизические свойства покрытоковых нагрузок.

тий практически не меняются. Износостойкость сереПрисутствие УДА не влияет на скорость роста пленбряных покрытий увеличивается в 3-10 раз, микроки, а обеспечивает лишь ее наполнение в процессе электвердость — до 180 kg/mm2. Износостойкость анодной тролиза. Комплекс свойств оксидно-алмазного покрытия, пленки с УДА возросла в 10-13 раз, в 2-3.5 раза получаемого по предлагаемому способу, и простота увеличивается привес (наполненность) такого покрытия, процесса делают такой способ конкурентоспособным с повышается коррозионная стойкость и электроизоляцилюбым из известных способов получения наполненных онность.

оксидных пленок.

В табл. 8 приведены данные по стойкости к исСписок литературы тиранию образцов сплава AlMgSi 16 082 (Германия), электролит — сернокислый (200 g/l H2SO4). Истирание [1] Р.С. Сайфуллин. Неорганические композиционные матепроводилось на машине трения методом возвратнориалы. Химия, М. (1983).

поступательных движений под нагрузкой 200 g/cm2. Из[2] Л.И. Андропов, Ю.Н. Лебединская. Композиционные элекносостойкость определялалсь по убыли массы образца трохимические покрытия и материалы. Техника, Киев после истирания в течение 10 h.

(1986).

Для всех исследованных выше процессов поляризаци- [3] А.И. Шебалин, В.Д. Губаревич, П.М. Брыляков. Заявка онные кривые показывают, что наличие в электролите PCT/SU 88/00230 (WO 89/07668), C 25D15/00.

8 Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 692 Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов [4] А.И. Шебалин, В.Д. Губаревич, П.М. Брыляков, В.И. Беседин, Г.В. Сакович, А.Я. Черемисин, А.Н. Котов, С.А. Козловский, Н.Б. Альтшуллер. А.с. 1694710, СССР.

С 25D15/00. БИ 44, 91 (1991).

[5] Пат. 5-10695, Япония (А). Хромопокрывающий раствор.

Tokyo daiyamondo kogu seisakusho K.K., 27.04.1993 (19).

[6] А.Е. Алексенский, М.В. Байдакова, А.Я. Вуль, В.Ю. Давыдов, Ю.А. Певцова. ФТТ 39, 1125 (1997).

[7] В.Ю. Долматов, Г.К. Буркат. Сверхтвердые материалы 1, 84 (2000).

[8] В.Ю. Долматов, Г.К. Буркат, В.Ю. Сабурбаев, А.Е. Салько, М.В. Веретенникова. Сверхтвердые материалы 2, (2002).

[9] С.В. Ващенко, З.А. Соловьева. Гальванотехника и обработка поверхности 1, 5–6, 45 (1992).

[10] В.Ю. Долматов, Т. Фуджимура, Г.К. Буркат, Е.А. Орлова.

Сверхтвердые материалы 6, 16 (2002).

[11] Б. Лунг, Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов, В.Ю. Сабурбаев. Пат.

2169798, РФ. БИ 18 (II), 279 (2001).

[12] Б. Лунг, Г.К. Буркат, В.Ю. Долматов, В.Ю. Сабурбаев. Пат.

2191227, РФ. Опубл. 20.10.2002.

[13] С.И. Чухаева, П.Я. Детков, А.П. Ткаченко, А.Д. Торопов.

Сверхтвердые материалы 4, 29 (1998).

[14] В.Ю. Долматов, Б. Лунг, Г.К. Буркат. Материалы и покрытия в экстремальных условиях. Тез. докл. Междунар. конф.

Кацивели (Украина) (2000). С. 64.

[15] Ф.И. Кукоз, Ю.Д. Кудрявцев, Ж.И. Беспалова, И.А. Колесникова, С.А. Мамаев. Пат. 2078449, РФ. БИ 12, (1997).

Физика твердого тела, 2004, том 46, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.