Технология композиционных электролитических покрытий никель-кобальт-оксид алюминия и никель-кобальт-алмаз тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Овчинникова Ксения Владимировна

• Овчинникова Ксения Владимировна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Овчинникова Ксения Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Назначение электрохимических композиционных покрытий и области их

применения

1.1.1 Назначение и свойства компонентов в композиционных электрохимических покрытиях

1.2 Особенности, преимущества и недостатки метода электрохимического получения

композиционных покрытий

1.2.1 Механизм электрохимического соосаждения композиционных покрытий

1.3 Формирование свойств композиционных электрохимических покрытий

1.3.1 Дисперсное упрочнение металла КЭП

1.3.2 Твердость КЭП

1.3.3 Коэффициент трения и износостойкость КЭП

1.3.4 Коррозионная стойкость КЭП

1.3.5 Наводороживание КЭП

1.4 Факторы, влияющие на процесс получения композиционных электрохимических покрытий

1.4.1 Условия соосаждения диспергированных частиц с металлами

1.4.2 Природа дисперсных частиц, их размер и концентрация в электролите

1.4.3 Плотность тока и время электролиза

1.5 Композиционные электрохимические покрытия на основе никеля и его сплавов

1.6 Электролиты никелирования

1.6.1 Электролиты для электроосаждения сплавов и КЭП на основе никеля

1.6.2 Электроосаждение сплава никель - кобальт и КЭП на его основе

1.7 Выводы и обоснование выбора объектов исследований

2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Приготовление растворов электролитов и электроосаждение покрытий

2.2 Электрохимические измерения

2.2.1 Потенциодинамические исследования

2.2.2 Хронопотенциометрические измерения

2.2.3 Хроновольтамперометрические измерения

2.3 Определение характеристик электролита

2.3.1 Определение рН прикатодного слоя

2.3.2 Рассеивающая способность электролита

2.3.3 Выход по току

2.4 Фотоколориметрические измерения

2.5 Анализ состава электролита и покрытия

2.5.1 Методики анализа электролитов

2.5.2 Методика исследования структуры поверхности покрытия

2.5.3 Определение содержания дисперсной фазы в покрытии

2.6 Физико-механические свойства покрытий

2.7 Коррозионные испытания покрытий

3 ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ КЭП НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ-ОКСИД

АЛЮМИНИЯ И ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

3.1 Разработка электролита для осаждения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия

3.2 Свойства и эксплуатационные характеристики хлоридного электролита для нанесения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия

3.3 Особенности электроосаждения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия из хлоридного электролита

3.4 Кинетические закономерности электроосаждения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия

3.5 Физико-механические свойства КЭП никель-кобальт- оксид алюминия

3.6 Технологические рекомендации для электроосаждения

КЭП никель-кобальт-оксид алюминия

Основные выводы к главе

4 ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ КЭП НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ-АЛМАЗ И ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

4.1 Разработка электролита для осаждения КЭП никель-кобальт-алмаз

4.2 Свойства и эксплуатационные характеристики хлоридного электролита для нанесения КЭП никель-кобальт-алмаз

4.3 Закономерности электроосаждения КЭП никель-кобальт-алмаз в хлоридном электролите

4.4 Физико-механические свойства КЭП никель-кобальт-алмаз

4.5 Технологические рекомендации для электроосаждения

КЭП никель-кобальт-алмаз

Основные выводы к главе

5 ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ СТРУКТУРЫ КЭП

Основные выводы к разделу

ОСНОВНЫЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология композиционных электролитических покрытий никель-кобальт-оксид алюминия и никель-кобальт-алмаз»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Разработка энерго- и ресурсосберегающих, экологически приемлемых и высокопроизводительных технологий является основной задачей современного гальванического производства. Важное значение имеет разработка новых видов покрытий, обладающих повышенной твердостью, износостойкостью, коррозионной устойчивостью, паяемостью, улучшенными электрическими и другими эксплуатационными свойствами.

В гальваническом производстве широко применяется электрохимическое хромирование, что связано с ценными свойствами хромовых покрытий, но электролиты хромирования имеют ряд значимых недостатков, особенно с точки зрения экологии, что ведет к сокращению их использования и стимулирует разработку процессов получения экологически безопасных защитных гальванических покрытий.

Наиболее используемым в промышленности функциональным покрытием является никель. Эксплуатационные свойства никелевых покрытий можно значительно улучшить, применяя легирующие добавки, такие как бор, фосфор, карбид кремния и др. Легирование металлами и/или неметаллическими элементами ведет к получению новых сплавов и/или композиционных электрохимических покрытий (КЭП) с особыми эксплуатационными свойствами и различного функционального назначения, что одновременно способствует решению вопросов экологии, экономичности и технологичности процессов их получения.

Перспективными являются КЭП на основе сплавов никеля, в частности, сплава никель-кобальт, который по коррозионной стойкости сравним с хромом. КЭП, способные заменить хромовые покрытия, в различных условиях эксплуатации должны иметь высокую износостойкость, микротвердость, коррозионную стойкость и низкий коэффициент трения. В связи с этим в основу диссертации положены разработки, направленные на поиск и развитие технологий получения КЭП на основе сплава никель-

кобальт за счет совместного осаждения со сплавом дисперсных частиц легирующих добавок (оксид алюминия и ультрадисперсный алмаз (УДА)) с целью осаждения КЭП с требуемыми физико-механическими свойствами. КЭП на основе никеля можно получать из электролитов разного состава, но хлоридные электролиты имеют ряд преимуществ, которые позволяют увеличить скорость нанесения покрытия на порядок и более, а также снизить концентрации основных компонентов электролита.

Все это указывает на актуальность данного направления исследований, так как с одной стороны необходимо накопление нового фактического материала по применению хлоридных электролитов с целью осаждения КЭП, а с другой - особые и/или улучшенные эксплуатационные свойства КЭП связаны с внесением легирующих добавок, которые изменяют механизм электроосаждения КЭП, отличающийся большой сложностью и влиянием на него ряда теоретически трудно учитываемых факторов. Выше изложенное и определило цель и задачи настоящего диссертационного исследования.

Степень разработанности темы исследований. Основы современных представлений об электроосаждении защитных покрытий с определенными функциональными свойствами в виде сплавов и композитов заложены Гурьяновым Г.В., Целуйкиным В.Н., Рогожиным В.В., Балакаем В.И., Звягинцевой А.В., Мамаевым В.И.и др. Под руководством Кудрявцевой И.Д., Селиванова В.Н. разработаны научные основы технологии нанесения защитных гальванических покрытий из низкоконцентрированных электролитов, содержащих коллоидные соединения электроосаждаемых металлов. Предложенная технология позволила повысить скорость нанесения покрытия по сравнению с простыми и комплексными электролитами, а также проводить электроосаждение при низких концентрациях основных компонентов в электролите и без подогрева. Исследования указанных авторов также дают обширные сведения о корреляции между эксплуатационными свойствами покрытий и условиями их нанесения, что было учтено и использовано в данной диссертационной работе.

Цель работы: разработка технологии электроосаждения износо- и коррозионностойких композиционных электролитических покрытий никель-кобальт-оксид алюминия, никель-кобальт-алмаз и хлоридных электролитов для их получения.

Задачи исследования:

- разработать хлоридные электролиты, определив оптимальный состав, рабочие диапазоны концентраций компонентов, а также оптимальные условия и режимы электролиза для нанесения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия (М-Co-Al2O3) и никель-кобальт-алмаз (М-^-УДА) с целью получения износо- и коррозионностойких покрытий;

- исследовать свойства и эксплуатационные характеристики (стабильность, рассеивающую способность (РС), выход по току (ВТ)) разработанных электролитов;

- исследовать кинетические закономерности электроосаждения КЭП М-

и М-^-УДА;

- исследовать влияние технологических параметров на структуру, физико-механические свойства и коррозионную стойкость покрытий М-^-Al2O3, М-^-УДА, а также возможность их применения вместо покрытий хромом;

- апробировать разработанные технологические решения в лабораторных и промышленных условиях.

Научная новизна работы.

1. Разработаны научно-обоснованные технологические решения для получения композиционных электролитических покрытий Ni-Co-Al2O3 и М-^-УДА, обладающих повышенной износо- и коррозионной стойкостью по сравнению с покрытиями хромом.

2. Доказано, что в разработанных низкоконцентрированных хлоридных электролитах качественные покрытия М-^-А^ОЭ и М-^-УДА образуются только при достижении рН прикатодного слоя (рЖ) значения рН гидратообразования (рНГ), что способствует образованию в прикатодном слое

коллоидных соединений гидроксидов и основных солей никеля и их участию в процессе формирования КЭП.

3. Установлено, что РС низкоконцентрированных хлоридных электролитов для нанесения КЭП находится в пределах 14-35 % и в 3-4 раза превосходит РС стандартного электролита хромирования, что позволяет покрывать детали сложной конфигурации без вспомогательных анодов; величина ВТ КЭП достигает 100 % и более, что объясняется включением в катодный осадок дисперсных частиц оксида алюминия или ультрадисперсного алмаза, а также неразрядившихся коллоидных и микрогетерогенных соединений никеля, образующихся в прикатодном слое электролита в процессе электролиза.

4. Установлено, что присутствие оксида алюминия или ультрадисперсного алмаза в хлоридном электролите способствует снижению катодной поляризации и увеличению предельной плотности тока, что ведет к ускорению процесса электроосаждения КЭП по сравнению с электролитом без дисперсной добавки.

5. Установлено, что природа замедленной стадии электроосаждения КЭП характеризуется смешанной кинетикой, т.е. обусловлена процессами электрофоретического переноса электроактивных частиц к катоду и заращивания адсорбированных на катодной поверхности дисперсных частиц электроосаждаемыми металлами, протекающими с соизмеримыми скоростями.

6. Показано, что присутствие в хлоридном электролите легирующих добавок оксида алюминия или ультрадисперсного алмаза улучшает физико-механические свойства КЭП и повышает износостойкость КЭП М-Со-А1203 в 2-2,5 раза, а износостойкость КЭП М-Со-УДА - в 1,5 раза по сравнению с износостойкостью покрытий хромом; коррозионная стойкость полученных КЭП в 2-3 раза выше коррозионной стойкости хромовых покрытий.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны и рекомендованы производству взамен экологически опасного электролита хромирования нетоксичные хлоридные электролиты для получения износостойких и коррозионностойких КЭП М-Со-А1203 (патент № 2418107 РФ от 10.05.2011 г.) и М-Со-УДА (патент № 2362843 РФ от

27.07.2009), способных заменить хромовые покрытия. Разработанные хлоридные электролиты по сравнению с электролитами хромирования могут иметь значительный экономический эффект за счет снижения затрат на реактивы, исключения операции подогрева электролита (температура эксплуатации электролита 20 0С), снижения поляризации катода (от минус 0,75 В до минус 0,5 В), увеличения рассеивающей способности электролита (до 3235 %) и выхода по току КЭП (100 % и более), а также за счет исключения затрат на нейтрализацию хромсодержащих стоков и необходимость строительства индивидуальных очистных сооружений.

2. Полученные и исследованные КЭП Ni-Co-Al2O3 и М-^-УДА по своим эксплуатационным свойствам рекомендованы взамен хромовых покрытий, как коррозионно- и износостойкие покрытия, способные увеличить срок службы и надежность работы восстановленных узлов механизмов, машин, а также новых деталей и снизить нагрузку по загрязнению на окружающую среду.

3. Разработанные хлоридные электролиты для нанесения КЭП М-^-Al2O3 и М-^-УДА апробированы на предприятиях ООО ПК «Новочеркасский электровозостроительный завод» и ПАО «Роствертол» (г. Ростов-на-Дону); производству для внедрения предложены технологические рекомендации нанесения КЭП Ni-Co-Al2O3 и М-^-УДА из нетоксичных хлоридных электролитов. Результаты апробации на предприятиях показали возможность использования полученных КЭП взамен износо- и коррозионностойких хромовых покрытий.

4. Результаты проведенных исследований внедрены в ЮРГПУ(НПИ) в учебный процесс подготовки бакалавров по направлению 18.03.01 «Химическая технология» и используются в лабораторном практикуме по дисциплине «Основы электрохимических технологий».

Методология и методы диссертационного исследования. Методология основывается на данных опубликованных материалов по теме исследований и выводах аналитического обзора. В ходе выполнения исследований использовались современные аналитические и физико-химические методы,

позволившие определить оптимальный состав и свойства разработанных электролитов; выявить особенности формирования покрытий, определить их эксплуатационные характеристики.

Методология и методы диссертационного исследования. Методология основывается на данных опубликованных материалов по теме исследований и выводах аналитического обзора. В ходе выполнения исследований использовались современные аналитические и физико-химические методы, позволившие определить оптимальный состав и свойства разработанных электролитов; выявить особенности формирования покрытий, определить их эксплуатационные характеристики.

Степень достоверности результатов. Достоверность полученных результатов основывается на использовании современных химических, физико-химических и физико-механических методов исследования с применением поверенного оборудования и высокой воспроизводимости экспериментальных данных в пределах заданной точности; согласованности результатов исследований с данными других исследователей, работающих в подобной области.

Публикации и апробация результатов работы. Основные положения и научные результаты по теме диссертации изложены и опубликованы в 5 статьях рецензируемых научных изданий, рекомендованных Минобрнауки России, 3 статьях в журналах, индексируемых в базе данных Scopus; доложены и обсуждены на 15 Международных, Всероссийских и региональных научно-технических конференций. Общий объем публикаций 7,5 п.л. (доля соискателя составляет 5 п.л.).

На защиту выносятся:

- составы хлоридных электролитов, оптимальные режимы и условия электроосаждения коррозионностойких и износостойких КЭП Ni-Co-Al2O3 и Ni-Co-УДА; влияние различных факторов на эксплуатационные характеристики электролитов;

- результаты исследований по влиянию состава электролита и режимов электроосаждения на структуру, микропрофиль поверхности и свойства КЭП М-^^^ и М-^-УДА;

- результаты изучения закономерностей электроосаждения КЭП М-^-Al2O3 и Ni-Co-УДА из хлоридных электролитов;

- данные по физико-механическим и коррозионным свойствам КЭП М-

и Ni-Co-УДА;

- технологические рекомендации по нанесению КЭП Ni-Co-Al2O3 и М-Co-УДА на производстве.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Назначение электрохимических композиционных покрытий и

области их применения

Назначение электрохимических покрытий металлами и их сплавами

заключается, главным образом, в защите поверхности металлических деталей и изделий от коррозии, придания им декоративного вида или заданных физико-механических свойств [1-6]. В случае, когда металлические покрытия не отвечают необходимым техническим требованиям, применяют композиционные покрытия, которые по своим свойствам значительно их превосходят, сохраняя основное назначение металлических покрытий. Композиционные покрытия используются для повышения твердости, износостойкости, жаростойкости деталей машин, механизмов, улучшения их антифрикционных свойств, повышения коэффициента отражения и улучшения ряда других эксплуатационных характеристик [7-11].

Большое количество научной литературы по гальванотехнике посвящено разработке способов получения и изучению свойств различных КЭП, но наиболее широко используемым в промышленности защитным покрытием является никель, сплавы и КЭП на его основе [12-22]. Отказ от использования хромовых покрытий явился одной из основных стимулирующих причин к разработке процессов получения экологически безопасных гальванических покрытий на основе никеля для защиты стальных изделий от коррозии. В таблице 1.1 приведены данные о назначении электрохимического никелевого покрытия, композиционного покрытия на основе никеля и области их применения.

Таблица 1.1 — Основное назначение электрохимических

металлических и композиционных покрытий и области их применения

Никелевое покрытие КЭП на основе никеля

Основное назначение Область применения Основное назначение Область применения

1 2 3 4

Защита и Многослойные Защита и Автомобиле-, судо-,

декорирование покрытия деталей декорирование приборостроение и другие

поверхности автомобилей, машин, поверхности с отрасли для деталей,

аппаратуры, приборов и улучшением требующих

др. для повышения физико- многократного

износостойкости. механических и повышения стойкости

Изделия народного химических

потребления свойств

Повышение Для деталей из Повышение Все отрасли

твердости и углеродистых сталей, твердости и промышленности для

износостойкости работающих на трение, пресс-форм, штампов, режущего инструмента, клише и стереотипов и т.д. износостойкости деталей и изделий, работающих в условиях высоких температур, агрессивных газовых сред, тяжелых нагрузок, абразивного износа, сухого трения и др.

Восстановление Для ответственных Восстановление Все отрасли

размеров деталей типа валов, размеров с промышленности для

шпинделей, коленчатых приданием ответственных

валов высоких физико-механических свойств поверхности дорогостоящих деталей

Защита от Для крепежных Защита от Для деталей, работающих

коррозии деталей, а также коррозии с в жестких условиях

деталей, работающих улучшением высокой температуры и

при высоких физико- агрессивной газовой

температурах в механических и среды

условиях воздействия химических

агрессивных газов свойств

1.1.1 Назначение и свойства компонентов в композиционных электрохимических покрытиях

Металлопокрытие по своим физико-механическим и химическим

свойствам определяет практическое применение композиций, что особенно характерно для КЭП. В процессе электрохимического соосаждения с дисперсными частицами металл сохраняет, главным образом, свойства электрохимических металлических покрытий. Однако, в процессе получения

КЭП происходит улучшение его химических и физико-механических свойств - твердости, предела прочности на растяжение, сжатие и других, в значительной степени зависящих от условий кристаллизации [23-29].

В КЭП металл или сплав покрытия обеспечивает прочность сцепления с основным металлом (деталью), захват, удержание и «цементирование» в своем объеме дисперсных материалов (частиц). Свойства КЭП в целом зависят как от количественного содержания компонентов, их свойств, так и от характера их распределения в объеме покрытия и условий соосаждения [7, 8, 10, 25].

Назначение дисперсных материалов заключается в придании КЭП ценных свойств, не характерных для металла покрытия. Влияние их на металл может быть разнообразно. Однако непременное условие их применения - образование композиций с улучшенными физико-механическими или химическими свойствами, превосходящими свойства исходных компонентов и покрытия в целом (таблица 1.2).

Таблица 1.2 — Дисперсные материалы, влияющие на свойства КЭП

Свойства КЭП Дисперсные материалы

Твердость и износостойкость ^203, WC, Zr02, HfB2, ZrB2, B4C, BN, B, ^2, Si02, SiC, ^2, ^2, ZrC, ^2, Ce02, TaC, WS2, алмаз

Износостойкость в условиях №, SiC, C

сухого трения и повышенных

температур

Жаростойкость Al20з, Si02, C, B, B4C, Zr02

Коррозионная стойкость Аморфный бор, каолин, Zr2B2, A1203, SiC

Антифрикционность Аморфный бор, №2, WC, MoS2, BN, BaS04, ПВХ, ПЭ, АБС

Термостойкость Оксиды, карбиды

Пористость Карбонильный никель

Самосмазывание Фторированный графит, графит, MoS2, a-BN, WS2, слюда, CаF2

Теплопроводность Политетрафторэтилен

Эрозионная стойкость Карбиды

Прочность ^03, SiC

Сопротивление схватыванию Аморфный бор

Для получения КЭП могут использоваться дисперсные материалы как естественного, так и искусственного происхождения. В образовании

композиций находят также широкое применение абразивные микропорошки серийного производства, некоторые металлические порошки и ряд других материалов [30-38].

1.2 Особенности, преимущества и недостатки метода электрохимического получения композиционных покрытий

Преимуществом электрохимического осаждения металлов и сплавов

является его простота, экономичность, надежность и доступность для широкого применения. Недостаток состоит в том, что получаемые покрытия не обеспечивают повышенных требований к долговечности, надежности изделий, работающих в жестких и особо жестких условиях, по физико-механическим и химическим свойствам [10]. Кроме этого, недостаток электрохимического получения КЭП заключается в неравномерном распределении покрытий на деталях сложной конфигурации и невозможности соосаждения дисперсных материалов, нестойких к воздействию раствора электролита [8].

Отличительная особенность электрохимического получения КЭП состоит в том, что диспергированные материалы за счет периодического или непрерывного перемешивания электролита находятся в статическом или динамическом контакте с поверхностью катода. Этим достигается возможность соосаждения частиц с металлом, и создаются особые условия его кристаллизации. Возможен и другой способ получения КЭП, при котором ферромагнитные дисперсные материалы распределяются по поверхности намагниченного катода, а затем заращиваются металлом [7, 8].

Электроосаждаемые таким образом моно- или поликомпозиционные покрытия имеют значительные преимущества по сравнению с получаемыми другими методами. Они воспроизводят форму детали, имеют прочное сцепление с основой, в большинстве случаев не требуют механической доводки и термообработки, наносятся практически на все металлы и неметаллические материалы после соответствующей подготовки их поверхности. При толщине слоя более 10 мкм КЭП практически беспористы,

температура их получения находится в пределах 18-60 ^ толщина покрытия регулируется и находится в пределах от нескольких единиц до сотен микрометров [10, 39].

1.2.1 Механизм электрохимического соосаждения композиционных

покрытий

Независимо от расположения катода при периодическом перемешивании электролита ультрадисперсные частицы находятся во взвешенном состоянии длительное время, которое в десятки, а иногда и в сотни раз превышает время электролиза. Переход таких частиц в покрытие из прилегающего слоя электролита изучен недостаточно. Основные предположения о механизме включения частиц в покрытие сводятся к тому, что образование КЭП с применением ультрадисперсных частиц возможно, главным образом, благодаря конвекционному перемешиванию электролита и механическому захвату частиц электрохимическим покрытием; захвату частиц коллоидными веществами прикатодного пространства; внедрению частиц в межкристаллитные пространства электрохимического покрытия; электрофоретическому переносу частиц за счет высокого градиента потенциала в диффузионном слое; переносу частиц ионами металла, движущимися к катоду [24]. Образованию КЭП способствует также придание частицам электрофоретических свойств за счет примесей, входящих в их состав; адсорбция частицами катионов электролита и приобретение ими положительного заряда, способствующего электрофоретическому соосаждению; прилипание частиц к поверхности катода и включение их в растущее электрохимическое покрытие; адсорбция, электростатическое притяжение частиц к катоду и механическое включение их в электрохимическое покрытие; механический захват частиц, находящихся в зоне роста электрохимического покрытия [10, 24, 25].

Неполный перечень вариантов образования КЭП с применением ультрадисперсных частиц свидетельствует о сложности установления механизма включения частиц в покрытие. Однако имеется ряд факторов, которые имеют практическое подтверждение в процессе соосаждения. К ним

относятся: перемешивание электролита, в том числе приэлектродного слоя, за счет возникновения у поверхности катода конвекционных токов, а также токов, образующихся при отрыве и всплытии пузырьков водорода, которые обеспечивают механическую доставку частиц к катоду; кавитационные явления в электролите, происходящие на поверхности катода в момент отрыва пузырьков водорода, что также способствует механической доставке частиц к его поверхности; прижим к поверхности катода частиц, оказавшихся в нижней части сферы увеличивающегося в размере пузырька водорода; повышенная адгезия частиц к поверхности катода, зависящая как от природы частиц, так и от специальной обработки, что обеспечивает им прилипание к катоду настолько прочно, что в некоторых случаях их не удается удалить обработкой в щелочных растворах и горячей воде [24, 25, 40-42].

Следовательно, не отрицая приведенных выше вариантов образования КЭП с применением ультрадисперсных частиц, можно констатировать, что процесс может происходить по упрощенной схеме за счет механического подвода частиц электролитом к поверхности катода на расстояние, обеспечивающее заращивание их электрохимически осаждающимся металлом.

1.3 Формирование свойств композиционных электрохимических

покрытий

1.3.1 Дисперсное упрочнение металла КЭП

Дисперсные материалы, внедряясь в электрохимически осаждаемый

металл или контактируя с его поверхностью, нарушают кристаллографическую структуру и образуют дефекты (дислокации) в кристаллической решетке. Таким образом, наличие дисперсных материалов в электролите и их контакт с катодом даже без включения в покрытие приводит к упрочнению металла, вследствие того, что они нарушают правильную последовательность чередования атомных плоскостей [3].

Включенные в покрытия дисперсные частицы являются макробарьерами для смещения дислокации. В целом упрочнение покрытия

зависит от свойств и условий кристаллизации металла, содержания и размера частиц, их физико-механических свойств и силы удара о поверхность катода, приводящего к эффекту наклепа.

В процессе электрохимического осаждения металла происходит его кристаллизация и, чем более разупорядочено расположение кристаллов, тем выше прочность металла. При воздействии на него усилия происходит сдвиговая деформация кристаллов, вызываемая тангенциальными составляющими усилия и распространяющаяся по наименее искаженным направлениям кристаллической решетки. Сдвиговая деформация определяется силовыми линиями и характеризуется площадью сдвига. Происходящая пластическая деформация металла определяет предел его текучести [8, 10].

Дисперсные частицы, находящиеся в электролите во взвешенном состоянии, непрерывно контактируют с поверхностью катода, и упрочняющее их воздействие проявляется как в момент захвата (заращивания) металлом, так и при ударе о поверхность катода. В момент удара частица поверхностью контакта экранирует катод, искажая (усложняя) тем самым структуру первоначальной электрокристаллизации металла. В этот же момент происходит полная или частичная потеря частицей кинетической энергии, зависящей от ее скорости, угла контактирования с катодом, приводящая к эффекту наклепа или шлифования - полирования (срезу микровыступов поверхности). В этом случае, как и при «захвате» частиц металлом, происходит усложнение структуры покрытия и его упрочнение. Степень упрочнения металла зависит от числа контактов частиц с катодом, их размеров, плотности и скорости. Чем больше концентрация частиц в электролите, тем выше прочность металла получаемого покрытия [24, 39].

Если на пути распространения силовых линий будет находиться частица, включившаяся в покрытие, она прервет первоначальное их распространение, воспримет на себя усилие сдвига и явится барьером для

смещения микрослоев. При этом усилие сдвига передается на массу металла, окружающего частицу со стороны, противоположной приложенному усилию, и вызовет сдвиговую макроскопическую деформацию на данном участке [24, 25].

В рассматриваемом механизме упрочняющего действия дисперсных материалов не учитывались их физико-механические свойства, которые могут оказывать дополнительное влияние как на увеличение прочности КЭП, так и на его разупрочнение, несмотря на повышение прочности металла. А также не учитывалась возможность сдвига большого числа дислокаций в направлении, препятствующем взаимному смещению, которые приводят к их затуханию и дополнительному резкому упрочнению КЭП.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Овчинникова Ксения Владимировна, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2016 - 2017 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2018, Т. 26. - № 3. - С. 4-12.

2. Гурьянов Г.В., Кисель Ю.Е. Антифрикционные и износостойкие электрохимические покрытия // Брянск: БГИТА. 2006. 119 с.

3. Целуйкин В.Н. Композиционные электрохимические покрытия: получение, структура, свойства // Физикохимия поверхностей и защита материалов. - 2009. - Т. 45. - № 3. - С. 287 - 301

4. Гурьянов Г. В., Кисель Ю.Е. Износостойкие электрохимические сплавы и композиты на основе железа // Брянск: Изд-во БГИТА. 2015. - 96 с.

5. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2011-2012 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. 2013, Т. 21. - № 3. - С.18-31.

6. Ананьева Е.Ю., Рогожин В.В., Михаленко М.Г., Пачугин Г.В. Гальваническое осаждение блестящих покрытий никель-бор//Журнал Современные наукоемкие технологии. - 2017.- №7. - С.18-22.

7. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. - М.: Химия, 1977. - 272 с.

8. Бородин И.Н. Упрочнение деталей композиционными покрытиями. -М.: Машиностроение, 1982. - 146 с.

9. Балакай В.И., Балакай И.В. Износостойкость электролитического сплава никель-бор, осажденного из хлоридного электролита // Журнал прикладной химии. - 2009. - Т. 82, вып. 9. - С. 1450 - 1452.

10. Сайфуллин Р.С. Неорганические композиционные материалы. - М.: Химия, 1983. - 303 с.

11. Прудников Е.А., Дуда Т.М., Зарицкий А.С. Абразиво-содержащие электрохимические покрытия. - Киев: Наукова Думка, 1985. - 216 с.

12. Кабанда А. Электрохимическое осаждение сплавов никель-вольфрам и никель-вольфрам-бор: Автореф. дис. канд. техн. наук. - М.: РХТУ, 2002. - 14 с.

13. Василенко Е.А. Электрохимическое осаждение композиционных и многослойных покрытий на основе никеля и сплава никель-хром / Автореферат, Саратов, 2013, СГТУ. - 19 с.

14. Рогожин, В.В. Использование борсодержащих веществ для получения функциональных покрытий никель-бор различного назначения /

B.В. Рогожин, М.М. Спасская, Е.Ю. Ананьева, Е.И. Яровая, А.М. Абрамов // Вестник Нижегородского университета им.Н.И. Лобачевского. - 2012, № 4. -

C.140-147.

15. Бырылов И.Ф., Арзуманова А.В., Балакай В.И. Свойства электролитического композиционного покрытия на основе сплава никель-бор, осажденного из хлоридного электролита // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. - № 2. - С. 109 - 111.

16. Балакай В.И. Электроосаждение композиционного покрытия на основе никеля взамен хрома // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2003. - № 4. - С. 72 - 75.

17. Торопов А.Д., Детков П.Я., Чухаева СИ. Получение и свойства композиционных никелевых покрытий с ультрадисперсными алмазами // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1999. - Т. 7. - № 3. - С. 14- 19.

18. Композиционные электрохимические покрытия на основе никеля / Десяткова Г.И., Ягодкина Л.М., Савочкина И.Е., Халдеев Г.В. // Защита металлов. - 2002. - Т. 38. - № 5. - С 525 - 529.

19. Свойства композиционных никелевых покрытий с различными типами ультрадисперсных алмазных частиц / Тимошков Ю.В., Губаревич Т.М., Ореховская Т.И. и др. // Гальванотехника и обработка поверхности. -1999. - Т. 7. - № 2. - С. 20 - 25.

20. Гифту П., Павлату Е.А., Спиреллис Н. Композиционные электрохимические покрытия (КЭП) повышенной твердости на основе М

матрицы, содержащие наночастицы SiC // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2001.- Т. 9.- №1.- С.23-28.

21. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Яковлев А.В., Целуйкина Г.В. Композиционные электрохимические покрытия никель-графит // Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах: материалы IV Всерос. конф. - Воронеж: Научная книга, 2008. - С. 363 - 366.

22. Дегтярь Л.А., Иванина И.С., Жукова И.Ю. Особенности формирования композитных электрохимических покрытий на основе никеля и наноструктурного диборида циркония //Вестник Дон. гос. техн. ун-та. -2019. - Т. 19, № 1. - С. 31-37.

23. Новоторцева И.Г., Гаевская Т.В. О свойствах композиционных покрытий на основе никеля // Журнал прикладной химии. - 1999. - Т. 72. - № 5. - С. 789 - 791.

24. Сайфуллин Р.С. Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов. - М.: Химия, 1990. - 240 с.

25. Антропов Л.И., Лебединский Ю.Н. Композиционные электрохимические покрытия и материалы. - Киев: Техника, 1986. - 200 с.

26. Lajevardi S. A., Shahrabi T., Szpunarc J. A. Tribological Properties of Functionally Graded Ni-Al2O3 Nanocomposite Coating // Journal of The Electrochemical Society, 2017. - 164 (6). - P. 275 - 281.

27. Ching An Huang, Shu Wei Yang, Chia Hsuan Shen, Kuang Chun Cheng, Hai Wang, Po Liang Lai. Fabrication and evaluation of electroplated Ni-diamond and Ni-B-diamond milling tools with a high density of diamond particles.// The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. -2019, V. 104, Issue 5-8, pp 2981-2989.

28. Целуйкин В.Н., Толстова И.В., Соловьева Н.Д., Гулькин И.Ф. Свойства композиционных покрытий никель-фуллерен С60 // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2006. - Т. 14. - № 1. - С. 28 -31.

29. Зарицкий А.С., Прудников Е.А., Вржосик Г.Г. и др. Структура и свойства электроосажденных алмазосодержащих материалов // Вест. Киев. политехн. ин-та. Химическое машиностроение и технология. - 1987. - 24. -С. 39 - 41.

30. Бородин И.Н. Порошковая гальванотехника. - М.: Машиностроение, 1990. - 233 с.

31. Буркат Г.К., Долматов В.Ю. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике // Физика твердого тела. - 2004. - Т. 46. - № 4. - С. 685 -692.

32. Jelinek T.W. Fortschrite in der Galvanotekchnik. Eine Auswertung der international Fachliteratur 2003 - 2004 // Galvanotekchnik. - 2005. - Bd. 96. - № 1. - S. 42 - 71.

33. Долматов В.Ю., Буркат Г.К. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза как основа нового класса композиционных металл-алмазных гальванических покрытий // Сверхтвердые материалы. - 2000. - № 1. - С. 84 - 94.

34. Целуйкин В.Н., Толстова И.В., Соловьева Н.Д. Композиционные электрохимические покрытия никель-фуллерен С60 // Известия вузов. Сев.-Кав. Регион. Технические науки. - 2005. - Спец. вып. "Композиционные материалы". - С. 42 - 44.

35. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Гулькин И.Ф. Электроосаждение композиционных покрытий никель-фуллерен С60 // Защита металлов. - 2007. - Т. 43. - № 4. - С. 418 - 420.

36. Дегтярь Л.А. Влияние ультрадисперсных добавок на процесс электроосаждения композиционных покрытий на основе никеля // Актуальные направления инновационного развития: материалы международной научно-практической конференции, 28-29 ноября 2016 г. -пос. Персиановский: Донской ГАУ , 2016. - C. 334 - 337.

37. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Яковлев А.В., Целуйкина Г.В. Электроосаждение и свойства композиционных покрытий никель-графит // Перспективные материалы. - 2009. - № 2. - С. 85 - 87.

38. Долматов В.Ю. Детонационные наноалмазы: синтез, строение, свойства и применение // Успехи химии. - 2007. - Т. 76. - № 4. - С. 382 - 397.

39. Душевский И.В., Бородин И.Н. Упрочнение поверхностного слоя деталей машин электроосаждением композиционных покрытий // Изв. вузов "Химия и химическая технология". - 1972. - Т. 17. - № 7. - С. 1091 - 1094.

40. Быкова М.И., Реклите Р.В., Антропов Л.И. Наводораживание композиционных электрохимических покрытий на основе никеля // Защита металлов. - 1975. - Т. 11, вып. 8. - С. 371 - 374.

41. Лукашев Е.А. Исследование состава и кинетики осаждения алмазосодержащих композиционных электролитических покрытий на основе никеля // Электрохимия. - 1994. - Т. 30. - № 1. - С. 93 - 97.

42. Degtjar L.A., B.U. Dubov, Kudrjavtzeva I.D., F.I. Kukoz. The electrodeposition of nickel, solderable and wear résistant nickel-boron alloys from low concentrated colloid-electrolytes // Transaction of Institute of Metal Finishing, 1999. -T.77, N3. - P.123-126.

43. Кудрявцева И.Д. Получение твердых и изосоустойчивых покрытий серебром и его сплавами: дис. ... канд. техн. наук. - Новочеркасск, 1967. - 181 с.

44. Цыбульская Л.С, Гаевская Т.В., Губаревич Т.М., Корженевский А.П. Получение и свойства композиционных электрохимических покрытий никель-бор-алмаз // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1996. - Т. 4. - № 1. - С. 14 - 20.

45. Лукашев Е.А. Внутренние напряжения и микротвердость алмазосодержащих композиционных электролитических покрытий на основе никеля // Электрохимия. - 1994. - Т. 30. - № 1. - С. 98 - 102.

46. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Гулькин И.Ф. Модифицирование фуллереном 60 металлических поверхностей // Российские нанотехноло -гии. - 2008. - Т. 3. - № 7 - 8. - С. 80 - 83.

47. Балакай В.И., Иванов В.В., Сметанкин Г.П., Балакай В.И. Ана-лиз синергического эффекта наночастиц композиционных электролитических покрытиях "никель-фторопласт" в узлах трения // Вестник Всерос. научно-исследовательского и опытно-конструкторского института электровозостроения. - Новочеркасск: ОАО "ВЭлНИИ". - 2009. - Вып. 1(57).

- С. 32 - 41.

48. Балакай В.И., Балакай В.И., Мурзенко К.В., Бырылов И.Ф., Кузнецов Д.Н., Набиева Д.Б. Свойства композиционного покрытия никель-кобальт-алмаз, осажденного из хлоридного электролита // Журнал прикладной химии. - 2010. - Т. 83, вып. 9. - С. 1481 - 1488.

49. Мурзенко К.В. Свойства электролитического композиционного покрытия на основе сплава никель-кобальт, осажденного из хлоридного электролита // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. - С. 91 - 93.

50. Балакай В.И., Иванов В.В., Сметанкин Г.П., Мурзенко К.В. Антифрикционные и износостойкие композиционные покрытия с проявлением синергетического эффекта при трении для использования на железнодорожном транспорте / Вестник Всерос. научно-исследовательского и опытно-конструкторского института электровозостроения. - Новочеркасск: ОАО "ВЭлНИИ" - 2013. - Вып. 2(66). - С. 121 - 129.

51. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Гулькин И.Ф. Получение композиционных электрохимических покрытий никель-фуллерен С60 // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81. - № 7. - С. 1106 - 1108.

52. Мацумора Мунзёри, Отака Тэцуо. Никелевые гальванические покрытия, содержащие ВМС фтора // Киндзоку, MetalTech. - 1987. - 53, № 3.

- Р. 34 - 39.

53. Ягодкина Л.М., Логинова И.Д., Савочкина Л.Е. О композиционных электрохимических покрытиях никель-алмаз, модифицированных бором // Журнал прикладной химии. - 1998. - Т. 71. - № 4. - С. 618 - 621.

54. Целуйкин В.Н., Толстова И.В., Соловьева Н.Д., Гунькин И.Ф. Свойства композиционных покрытий никель-фуллерен С60 // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2006. - Т. 14, № 1. - С. 28 - 31.

55. Исследование свойств и структуры металлофторопластовых композиционных покрытий / Саксин Е.В., Шевырев А.А., Шкуратников А.В. и др. // Журнал прикладной химии. - 1995. - Т. 68. - № 11. - С. 1822 - 1826.

56. Jelinek T.W. Fortschrite in der Galvanotekchnik. Eine Auswertung der international Fachliteratur 2002 - 2003 // Galvanotekchnik. - 2004. - Bd. 97. - № 1. - S. 42 - 71.

57. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. Л.- Химия, 1989. - 1985. 456 с.

58. Экилик Г.П., Стариченок О.С. Ингибирующие композиционные покрытия на основе никеля // Защита металлов. - 1990. - Т. 24. - № 6. - С. 1016 - 1019.

59. Na Li, Lan Zhang, Yongchao Zhu, Miting Xu, Yuxi Xu, Xinwei Ruan, Huizhong MaThe Effect of Graphene on the Deposition and Mechanical Property of Ni-Fe-Graphene Composite Coating // Journal of The Electrochemical Society.-2018.- 165 (5).- P. 215 - 222.

60. L'opez J. R., M'endez P. F., Perez-Bueno J. J., Trejo G., Stremsdoerfer G., Meas Hardness Y. Corrosion Resistance of Ni/NiB Bi-Layer and Ni/NiB/NiB-PTFE Tri-Layer Coatings Prepared by Electrodeposition and Dynamic Chemical Plating (DCP) Techniques // Journal of The Electrochemical Society.- 2018.-165 (14).- P. 753 - 760.

61. Ramaprakash M., Mohan S., Rajasekaran N. Pulse and Pulse Reverse Electrodeposition of Cubic, Tetragonal and Its Mixed Phase of Ni-W Alloys for Corrosion Applications // Journal of The Electrochemical Society.- 2019. - 166 (6). - P. 145 - 150.

62. Серебровский В.И., Сафронов Р.И. Упрочнение поверхности металла композиционными электроосажденными покрытиями.// Журнал Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2009. -№ 2. - С.75-76.

63. Грилихес С.Я., Тихонов К.И. Электролитические и химические покрытия. Теория и практика. Л.: Химия, 1990. - 228 с.

64. Чернышова Е.В., Платонов В.Б., Хорунжая Е.Ю. Особенности соосаждения диспергированных частиц с металлами в композиционных электрохимических покрытиях.// Материалы 3-й Международной научно-практической конференции: Современные материалы, техника и технология.

- 2013.- С.261-254.

65. Чернышева Е.В., Сергеева О.Ю., Платонов В.Б. Особенности ультрадисперсных алмазов в композиционных электрохимических покрытиях// Сборник: Перспективное развитие науки, техники и технологий.

- 2013. - Т.3. - С. 391-395.

66. Гамбург Ю.Д. Теория и практика электроосаждения металлов // Ю.Д. Гамбург, Дж. Зангари. - М. - 2015. 441 с.

67. Щеренкова И.С. Повышение эксплуатационных свойств инструмента путём нанесения композиционных электрохимических и диффузионных покрытий на основе хрома : автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.16.01 / Щеренкова Ирина Сергеевна; [Место защиты: Юго-Зап. гос. ун-т]. - Курск, 2013. - 17 с.

68. Мингазова Г.Г., Фомина Р.Е., Водопьянова С.В. Свойства композиционных электрохимических покрытий с матрицей из никеля.// Вестник Казанского технологического университета, 2011. - №11. - С.156-159.

69. Мингазова Г.Г., Фомина Р.Е., Водопьянова С.В. Влияние частиц различной природы на свойства покрытий никелем// Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - №12. - С.157-161.

70. Ваграмян А.Т. Методы исследования электроосаждения металлов//. А.Т. Ваграмян, З.А. Соловьева/ - М.: Изд. 2-е, АН СССР, 1960. - 448 с.

71. Горелов С.М., Кудрявцев В.Н., Яровая О.В., Гайдукова А.М. Электроосаждение никеля из электролитов, содержащих наночастицы второй фазы// 9-я Международная конференция: "Покрытия и обработка поверхности". - М.- 2012. - С.41-43.

72. Haifei Zhou, Nan Du, Liwei Zhu and other. Characteristics investigation of Ni-diamond composite electrodeposition // Electrochimica Acta, 2015. - V. 151. - P.157-167.

73. Поляков Н.А., Полукаров Ю. М., Кудрявцев В.Н. // Электроосаждение композиционных хромовых покрытий из сульфатно-оксалатных растворов-суспензий Cr(III) с наночастицами AL2O3, SiC, Nb2N и Ta2N. Физикохимия поверхности и защита материалов. - 2010. - Т. 46, № 1. -С. 67-73.

74. Исаков В.П., Лямкин А.И., Никитин Д.Н., Шалимова А.С., Солнцев А.В. ^руктура и свойства композиционных электрохимических покрытий хрома с наноалмазами.//Физикохимия поверхности и защита материалов. -2010. - Т. 46, № 5. - С. 506-509.

75. Sofer J., Yarnitjky J., Dirnfeld S. Evaluation and uses of composite Ni -Co matrix coatings with diamonds on steel applied by electrodeposition // Surface and Coat. Technol. - 1990. - 42, № 3. - P. 227 - 236.

76. Девятерикова С.В., Хитрин С.В., Фукс С.Л. Использование маточных растворов производства фторопласта для получения композиционных покрытий // Журнал прикладной химии. - 2003. - Т. 76. - № 4. - С. 690 - 692.

77. Скибина Л.М., Кузнецов В.В., Сухоленцев Е.А. Влияние концентрации капролактама на электроосаждение никель-полимерных покрытий // Защита металлов. - 2001. - Т. 37. - № 2. - С. 182 - 185.

78. Скибина Л.М., Кудряшова Э.А., Мауэр Д.К., Соколенко А.Ю. Влияние аминокислот на кинетику электроосаждения и качество никелевых

покрытий // В сборнике: Химия: достижения и перспективы. Сборник научных статей по материалам II региональной студенческой научно-практической конференции Южного федерального округа. - 2017. - С. 293295.

79. Целуйкин В.Н., Соловьева Н.Д., Гунькин И.Ф. Получение композиционных электрохимических покрытий никель-фуллерен С60 // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81, № 7. - С. 1106 - 1108.

80. Балакай В.И., Мурзенко К.В., Арзуманова A.B., Кукоз В.Ф., Бырылов И.Ф. Свойства электролитического композиционного покрытия никель-бор-фторопласт // Журнал прикладной химии. - 2011. - Т. 84, вып. 3.

- С. 403 - 407.

81. Коробейникова Я.В., Фукс С.Л., Михалицына Ю.С. Получение декоративных покрытий методом блестящего никелирования с применением золы ТЭЦ // Символ науки, - 2018. - № 5. - С. 55 - 59.

82. Антропов Л.И., Быкова М.И., Шкляная И.В., Настенко Н.Я. Композиционные электрохимические покрытия никелем с включением частиц карбида титана и нитрида бора // Защита металлов. - 1974. - Т. 10, вып. 4. - С. 382 - 385.

83. Настенко Н.Я., Быкова М.И. Изнашивание композиционного электрохимического покрытия на основе никеля с включениями карбидов вольфрама, хрома и титана // Надежность и долговечность деталей машин. -Красноярск: 1974. - С. 37 - 41.

84. Прудников Е.Л. Инструмент с алмазно-гальваническим покрытием.

- М.: Машиностроение, 1985. - 96 с.

85. Jelinek T.W. Fortschrite in der Galvanotekchnik. Eine Auswertung der international Fachliteratur 2000-2001 // Galvanotekchnik. - 2002. - Bd. 95. - № 1.

- S. 44 - 71.

86. Зяблинцев B.B., Зяблинцева О.В., Великолуг А.М. Электроосаждение композиционных покрытий на детали из алюминиевых

сплавов в проточных электролитах // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2002. - Т. 10. - № 2. - С. 25 - 28.

87. Патент 1805697 РФМПК 7 С25Б 15/00. Электролит для получения композиционных покрытий на основе никеля или кобальта / А.М. Новоселов, Ю.А. Данилевич, Б.Ф. Ковалев, А.А. Костюнин, СВ. Трубников, Е.Л. Кокоулин. - № 4846960/26; Заявл. 14.05.90; Опубл. 20.10.95 // БИ. -1995. - № 29.

88. А.с. 735507 СССР, МКИ С 25 Д/3/12. Электролит для осаждения комбинированного покрытия никель-карборунд / В.В. Кузнецов, В.П. Григорьев, Л.К. Атоян и др.; Ростовский государственный ун-т. - Заявл. 10.05.76; Опубл. 30.05.80, Бюл. - № 20.

89. Чиганова Г.А., Чиганов А.С. К вопросу о применении ультрадисперсных алмазов детонационного синтеза // Журнал прикладной химии. - 1998. - Т. 71. - № 11. - С. 1832 - 1835.

90. Фазовый переход алмаз-графит в кластерах ультрадисперсного алмаза / Алексенский А.Е., Байдакова М.В., Вуль А.Я. и др. // Физика твердого тела. - 2004. - Т. 39. - №11. - С. 1125 - 1134.

91. Физико-химические свойства фракций, выделенных из ультрадисперсных алмазов / Чухаева СИ., Детков П.Я., Ткаченко А.П., Торопов А.Д. // Сверхтвердые материалы. - 1998. - № 4. - С. 29 - 35.

92. Закономерности изменения адсорбционно-структурных характеристик углеродных алмазосодержащих материалов детонационной природы / Губаревич Т.М., Костюкова Н.М., Ларионова И.С. и др. // Журнал прикладной химии. - 1993. - Т. 66. - № 1. - С. 113 - 117.

93. Елинек Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 1997-1998 гг. // Гальванотехника и обработка поверхности. -1998. - Т. 6. - № 3. - С. 9 - 17.

94. Заявка 6417899 Япония, МКИ С 25 Д 15/ 02 18/ 56. Электроосаждение декоративных покрытий / Токама Масаёси, Канигаи

Нобухита; Судзуки Дзидая когё к.к. - № 62-175226; Заявл. 14.07.87. Опубл. 20.01.89.

95. Балакай В.И., Иванов В.В., Курнакова Н.Ю., Арзуманова А.В., Балакай И.В. Анализ синергического эффекта в композиционных электролитических покрытиях никель-фторопласт // Журнал прикладной химии. - 2008. - Т. 81, вып. 12. - С. 2059 - 2061. 76.

96. Тетерина Н.М., Халдеев Г.В. Осаждение никель-тефлоновых композиционных покрытий из сульфатных растворов // Защита металлов. -2000. - Т. 36. - №5. - С. 515 - 519.

97. Тетерина Н.М., Халдеев Г.В. Получение композиционных ни-кель-тефлоновых покрытий из ацетатных электролитов // Защита металлов. -1998. - Т. 34. - № 3. - С. 314 - 318.

98. Патент 2213812 РФ МПК 7 С25Б 15/00. Электролит для осаждения композиционных покрытий никель-бор-фторопласт / В.И. Балакай. - № 2002113832/02; Заявл. 27.05.02; Опубл. 10.10.03 // БИ. - 2003. -№ 28. - С. 388.

99. Патент 2213813 РФ МПК 7 С250 15/00. Гальванический композиционный материал на основе никеля / В.И. Балакай. - № 2002113887/02; Заявл. 27.05.02; Опубл. 10.10.03 // БИ. - 2003. - № 28. - С. 389.

100. Балакай В.И., Шевченко В.В., Балакай И.В. Электроосаждение композиционного покрытия никель-бор-фторопласт // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2005. - Спец. вып.: Композиционные материалы. - С. 45 - 48.

101. Балакай В.И. Закономерности электроосаждения никеля, серебра и сплавов на их основе: технологические, ресурсосберегающие и экологические решения: дис. ... д-ра техн. наук. - Новочеркасск, 2004. - 342 с.

102. Патент 2155246 РФ МПК 7 С25Б 15/02. Электролит-суспензия для получения покрытий никель-фторопласт / Р.С. Кухтенков, П.О. Яблонский, А.В. Тарасов, Г.Н. Тимошенко, Ю.А. Москвичев, Е.С. Соболева. - №

99101519/02; Заявл. 26.01.99; Опубл. 27.08.2000 // БИ. - 2000. - № 24. - С. 296.

103. Балакай В.И., Балакай И.В., Герасименко Ю.Я. Электролит для осаждения композиционного покрытия никель-фторопласт / Пат. 2297476 Рос. Федерация: МПК 7 С 25 D 15/00. - № 2005130886/02(034622); - заявл. 05.10.2005; опубл. 20.04.2007; Бюл. № 11. - 3 с.

104. Балакай В.И., Иванов В.В., Кукоз Ф.И., Балакай И.В., Христофориди М.П. Анализ синергического эффекта в композиционных электролитических покрытиях никель-фторопласт // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2007. - Спец. вып.: - С. 94 - 99.

105. Балакай В.И. Гальванический композиционный материал на основе никеля. Пат. 2213813 Рос. Федерация, МПК 7 С 25 Д 15/00. - № 2002113887/02; заявл. 27.05.2002; опубл. 10.10.2003, Бюл. № 28.

106. Патент 2143502 РФ МПК 7 С250 15/00. Электролит для осаждения композиционных покрытий на основе никеля / Г.Н. Сысоев - № 98118787/02; Заявл. 13.10.98; Опубл. 27.12.99 // БИ. - 1999. - № 36. - С. 171.

107. Агеенко Н.С., Гордина Л.Д., Баранова Л.Н. Электроосаждение никеля из сульфатно-хлоридного электролита, содержащего аминоуксусную и пиколиновую кислоты/Сиб. металлург. институт. - Новокузнецк, 1985. -Деп. В ОНИИТЭХИМ 01.10.85. №1014-хп.

108. Пат. 1300075 ПНР, МКИ С 25 Д 3/12. Электролит для блестящего никелирования./ W.Reksc, J. Lagoda, J. Kielpinska. - №229998; Заявл. 03.03.81; опубл. 14.09.85.

109. Перелыгин Ю.П., Киреев С.Ю., Липовский В.В., Ягниченко Н.В. Электроосаждение никеля из кислых сульфатных электролитов, содержащих молочную кислоту// Гальванотехника и обработка поверхности. - 2008. - Т. 16, № 2. - С.14-16.

110. Сосновская Н.Г., Истомина Н.В., Синеговская Л.М., Розенцвейг И.Б., Корчевин Н.А. Электроосаждение блестящих никелевых покрытий из

сульфатного электролита в присутствии изотиурониевых солей// Гальванотехника и обработка поверхности. - 2019. - Т. 27, № 4. - С.4-11.

111. Электроосаждение металлических покрытий: Справочник / М.А. Беленький, А.Ф. Иванов - М.: Металлургия, 1985. - 288 с.

112. Мамаев В.И. О введении Cl-ионов в электролит никелирования в виде хлоридов никеля и натрия. - О введение в состав электролитов никелирования солей Na и Mg // Гальванотехника и обработка поверхности. -2017. - Т.25, №3. - С.4-6.

113. Цупак Т.Е.,Бек Р.Ю., Ши Нгуен Зуй, Бородихина Л.И. Влияние комплексообразования на массоперенос в ацетатных электролитах никелирования// Прикладная электрохимия, теория, технологии и защитные свойства гальванических покрытий. - Казань, 1984. - С.40-43.

114. Особенности массопереноса в ацетатно-хлоридном электролите никелирования с добавками хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов./ В.К. Злотник, Т.Е. Цупак, Р.Ю. Бек и др.; МХТИ - М. , 1988. -Деп. В ВИНИТИ 22.06.88, № 4880-В 88.

115. Пат. 2583569 Россия, МКИ С 25 Д 3/12. Способ получения блестящих никелевых покрытий./ Розенцвейг И.Б., Сосновская Н.Г., Полякова А.О. и др. - №2014149937/02, 2014.12.10; Заявл. 12.10.2014; опубл. 05.10.2016.

116. А.с.1640211 СССР, МКИ С 25 Д 3/12. Электролит блестящего никелирования./П.Р.П. Добровольскис, Р.А. Рагаускайте, М.Ю. Глямшене и др. - Заявл.28.11.88; Опубл. 17.04.91.

117. Kudrjavtzeva I.D. High speed electroplating in low-concentrate colloid-electrolyte baths // Transaction of Institute of Metal Finishing. - 1999. - T.77, -№5 - P.178-180.

118. Кудрявцева И. Д. Высокопроизводительные электролиты с участием в процессе разряда систем коллоидов и тонких взвесей соединений электроосаждаемого металла. // Межвузовский сборник научных трудов. Новочеркасск, 1984. - С. 3-11.

119. Jovic V.D., Jovic B.M., Maksimovic V.S. and Pavlovic M.G. Electrodeposition and Morphology of Ni, Co and Ni-Co Alloy Powders Part II. Ammonium Chloride Supporting Electrolyte/Electrochimica Acta, 2007. - V. 52. P. 4254-4263.

120. Srivastava M., Selvi V.E., Grips V. K. W. and Ra-jam K. S. Corrosion Resistance and Microstructure of Electrodeposited Nickel-Cobalt Alloy Coatings //Surface & Coatings Technology. - 2006. - V. 201. - P. 3051-3060.

121. Peter L., Padar J., Toth-Kadar E., Cziraki A., Soki P., Pogany L. and Bakonyi I. Electrodeposition of Co-Ni-Cu/Cu Multilayers 1. Composition, Structure and Magneto-transport Properties// Electrochimica Acta. - 2007. - V. 52. P. 3813-3821.

122. Лайнер В.И., Панченко И.И. Электроосаждение сплава никель -кобальт из фторборатных растворов - Москва, 1959. - 18 с.

123. Шеханов Р.Ф. , Гридчин С.Н. , Балмасов А.В. , Румянцева К.Е. Электроосаждение сплавов кобальт-никель и цинк-никель из сульфаматно-хлоридных электролитов. // Изв. Вузов. Химия и хим. технология. Издательство: Ивановский государственный химико-технологический университет (Иваново) - 2014. —Т.57. - № 8. - С. 47 - 51.

124. Шеханов Р.Ф., Гридчин С.Н., Балмасов А.В. Электроосаждение покрытий никель-кобальт и никель-железо из комплексных электролитов // IV Международная научно-практическая конференция "Теория и практика современных электрохимических производств". - Санкт-Петербург - 2016. -С. 222.

125. Ямпольский А.М., Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника. - Л.: Машиностроение, 1981. - 269 с. 91.

126. Ротинян А.Л., Овчинникова Т.М. Измерение кислотности в прикатодном слое при электролизе водных растворов. - Л.: ЛДНТП, 1962. -19 с.

127. Овчинникова Т.М., Равдель Б.А., Тихонов К.И., Ротинян А.Л. Методы и результаты исследования кислотности в зоне реакции. - Горький: ГГУ, 1977. - 54 с.

128. Практикум по прикладной электрохимии / Под ред. проф. Н.Т. Кудрявцева, проф. П.М. Вячеславова. - Л.: Химия, 1973. - 264 с.

129. Балакай В.И., Арзуманова А.В., Мурзенко К.В., Бырылов И.Ф., Кукоз В.Ф.Исследование свойств никелевых покрытий, осажденных из хлоридного электролита //Гальванотехника и обработка поверхности. - 2009. -Т. 17. № 4. - С. 32-38.

130. Алесковский В.Б., Бардин В.В., Бойчинова Е.С. и др. Физико-химические методы анализа. - Л.: Химия, 1988. - 376 с.

131. Круглова Е.Г., Вячеславов П.М. Контроль электролитов и покрытий. Л.: Машиностроение, 1985. - 96 с.

132. Алексеев В.Н. Колличественный анализ. - М.: изд-во «Альянс», 2007. - 504 с.

133. Шульга Г.И. Методические указания по курсу «Технология машиностроения». - Новочеркасск: НПИ, 1989. - 26 с.

134. Шмелёва Н.М. Контролёр работ по металлопокрытиям. - М.: Машиностроение, 1980. - 174 с.

135. Поперека М.Я. Внутренние напряжения электролитически осаждаемых металлов. - Новосибирск: Научно-сибирское книжное издательство, 1966. - 336 с.

136. Бобылев А.В. Механические и технологические свойства металлов: Справочник. - М.: Металлургия, 1980. - 296 с.

137. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний материалов (теория и практика). - М.: Металлургия, 1966. -175 с.

138. Сайфуллин, Р.С. Комбинированные электрохимические покрытия и материалы. - М.: Химия, 1972. - 168 с.

139. Балакай В.И., Арзуманова А.В., Балакай И.В., Балакай К.В., Бырылов И.Ф. Способ получения гальванического композиционного покрытия никель-кобальт-оксид алюминия и гальваническое композиционное покрытие никель-кобальт-оксид алюминия. Пат. 2418107 Рос. Федерация, МПК С 25 Д 15/00 (2006.01). - № 2009113190/02; заявл. 08.04.2009; опубл. 10.05.2011, Бюл. № 13. - 3 с.

140. Мурзенко К.В., Кудрявцев Ю.Д., Балакай В.И. Свойства композиционного электролитического покрытия никель-кобальт-оксид алюминия, осажденного из хлоридного электролита // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86, вып. 10. С. 1640-1645.

141. Хейфец, В.Л. Электролиз никеля: научное издание/В.Л. Хейфец, Т.В. Грань. - М.: Металлургия, 1975. - 333 с.

142. Электроосаждение металлов из электролитов-коллоидов / И. Д. Кудрявцева, В. И. Кукоз, В. И. Балакай; ВИНИТИ // Итоги науки и техн. Сер. Электрохимия. - 1990. - Т. 33. - С. 50-85 .

143. Matjevic E. // Progr. Colloid and Polymer Sci. -1976. -Vol. 61.- P. 24 -

35.

144. Богданченко В.А., Балакай В.И., Шалапонкин С.А., Кудрявцева И.Д., Шевченко В.В. Низкоконцентрационный электролит-коллоид никелирования// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2003. - № 1.-С. 51-53.

145. Degtyar, L.A. Experience and Perspectives of Electrodeposition from Electrolytes-Colloids of Nickel Plating / L.A.Degtyar, I.Y. Zhukova, V.I. Mishurov //Materials Science Forum. - 2019. - Vol. 945. - P. 682-687.

146. Degtyar L.A., Kudrjavtzeva I.D., A.E. Chertrnenko, B.A. Bogdanctenko, A. N. Paharev. Electrodeposition from Colloid-electrolyte bath: Some new features. // 50 ISE Conference, Pavia (Italy). - 1999. - Р.1084.

147. Овчинникова К.В., Дегтярь Л.А., Кучеренко С.В., Жукова И.Ю. Особенности и кинетические закономерности электроосаждения композиционного электролитического покрытия никель-кобальт-оксид

алюминия из хлоридного электролита // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2019. № 3 (203). С. 50-56.

148. Ткачев А.Г., Литовка Ю.В., Дьяков И.А., Кузнецова О.А. Получение наномодифицированных композиционных никелевых гальванических покрытий // Гальванотехника и обработка поверхности. -2010. - Т. 18, №1. - С. 17-21.

149. Кучина И.Ю., Маслов А.Л., Овчинникова М.С., Полушин Н.И. Исследование наноалмазного порошка и композиционных электрохимических покрытий, упрочненных нанодисперсными алмазами // Известия высших учебных заведений. Издание Ивановского государственного химико-технологического университета. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58, № 5. С. 65-68.

150. Иванов В.В., Щербаков И.Н., Старунов А.А., Мурзенко К.В., Балакай В.И. Влияние дисперсности оксида на свойства композиционного покрытия никель-кобальт-оксид алюминия //Современные наукоемкие технологии. - 2015. -№ 9. - С. 25-28.

151. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия, 1967. - 856 с.

152. Галюс, З. Теоретические основы электрохимического анализа / З. Галюс. - М.: Мир, 1974. - 552 с.

153 Методы измерения в электрохимии / Под ред. Э. Эгера, А. Залкинда. - М.: Мир, 1977. - Т. 1. - 586 с.

154. Горбачев, С. В. Температурно-кинетический метод и его применение / С. В. Горбачев, В. И. Никич // Тр. Моск. химико-технолог. инта им. Д. И. Менделеева. - 1978. - № 101. - C. 101-110.

155. Перелыгин, Ю.П. Температурно-кинетический метод в гальванотехнике / Ю.П. Перелыгин, С.В. Кабанов, С.Ю. Киреев // Известия высш. учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. Химия. - 2014. - № 4 (8). - C. 62-68.

156. Бонд А.М. Полярографические методы в аналитической химии. / Под ред. С.И. Жданова. - М.: Химия, 1983. - С. 135-138. 105.

157. Антропов, Л.И. Композиционные электрохимические покрытия и материалы / И.Л. Антропов, Ю.Н. Лебединский. - Киев.: Техника, 1986. - 200 с.

158. Грилихес, С.Я. Электролитические и химические покрытия /С.Я. Грилихес, К.И.Тихонов. - Л.: Химия, 1990. - 288 с.

159. Degtyar L.A., Zhukova I.Y. Mishurov V.I. Precipitation of composite wear-resistant nickel electrodeposits with nanoparticles. Materials Science Forum Vol. 992, pp 652-657, 2019.

160. Балакай В.И., Арзуманова А.В., Курнакова Н.Ю., Балакай И.В., Балакай К.В. Электролит для осаждения композиционного покрытия никель-кобальт-алмаз. Пат. 2362843 Рос. Федерация, МПК С 25 Д 15/00 (2006.01). -№ 2008125017/02; заявл. 19.06.2008; опубл. 27.09.2009, Бюл. № 21. - 3 с.

161. Балакай В.И., Мурзенко К.В., Бырылов И.Ф., Кузнецов Д.Н., Набиева Д.Б. Свойства композиционного покрытия никель-кобальт-алмаз, осажденного из хлоридного электролита // Журнал прикладной химии, 2010. Т. 83, вып. 9. - С. 1481-1487.

162. Мурзенко К.В., Бырылов И.Ф. Коррозионно- и износостойкость электролитического композиционного покрытия никель-кобальт-алмаз // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2012. - № 5. - С. 112-114.

163. Ковба Л.М., Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ - М.: МГУ, 1976. - 232 с.

164. Козлов В.М. Исследование текстуры зарождения электроосажденных ОЦК металлов. Проблемы современной науки и образования. 2017. № 34 (116), С.11-15.

165. Влияние наноалмазов на микроструктуру никелевых покрытий. Л.Е. Тырышкина, Г.А. Чиганова, А. К. Абкарян. Наноструктурированные материалы и функциональные покрытия. 2014. №2. С. 54-58.

166. Пангаров Н.А. Ориентация кристаллов при электроосаждении металлов // Росткристаллов. М.: Наука, 1974. Т. 10. С. 71-97.

Технологический процесс электроосаждения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия на детали из меди (или ее сплавов)

№ п/п Наименование операции Состав раство ра Режим работы

Наименование реактивов Концентрация, г/л Температура, 0С •к, А/дм Время обработки, мин. Примечания

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Очистка поверхности деталей Трихлорэтилен или Препарат моющий МЛ-52 30-50 65-70 70-80 3-5 10-15 Производить при наличии на поверхности деталей смазок и масел

2 Обезжиривание химическое Тринатрий фосфат Натрия карбонат Натрия гидроксид Эмульгатор ОП-7 15-35 50-60 15-20 3-5 60-70 - 10-20 -

3 Промывка горячей водой 80-90 0,5 При очистке трихлорэтиле-ном операцию не производить

4 Обезжиривание электрохимическое Натрия ортофосфат Натрия карбонат Натрия силикат 30-50 20-30 1-3 80-90 3-5 2-10 При обезжиривании в барабане температуру следует снизить до 45-50 0С

5 Промывка проточной водой - 80-90 - 3-5

6 Промывка проточной водой - 18-25 - 3-5

7 Травление химическое Кислота азотная (плотность 1,41) Кислота серная(плотность 1,84) Натрия хлорид 1 л 1 л 5-10 20-25 - 0,1-0,2

8 Промывка проточной водой - 18-25 - 1-3

9 Активирование Кислота соляная Кислота серная 50-100 50-100 20-25 20-25 - 0,2-0,5 0,2-0,5 Производить в одной из указанных кислот

10 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

11 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,2-0,5

12 Нанесение КЭП никель-кобальт- оксид алюминия Никеля хлорид шестиводный Кобальта хлорид семиводный Кислота борная Сахарин Алюминия оксид 200-350 10-20 30-40 0,5-2,0 10-40 20-60 1-6 Необходимо перемешивание электролита, рН раствора 1,5-5. Время нанесения покрытия выбирается в зависимости от необходимой толщины

13 Промывка непроточной водой - - 18-25 - 0,5

14 Промывка проточной водой - - 18-25 - 0,2-0,5

15 Промывка проточной водой - - 40-50 - 0,5

16 Сушка - - 40-50 - 10-15

17 Контроль качества - - - - -

Технологический процесс электроосаждения КЭП никель-кобальт-оксид алюминия на стальные детали

№ п/п Наименование операции Состав раствора Режим работы

Наименование реактивов Концентрация, г/л Температура, 0С •к, А/дм Время обработки, мин. Примечания

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Обезжиривание химическое Натрия ортофосфат Натрия карбонат Натрия гидроксид Натрия силикат 30-50 10-20 20-30 5-10 70-80 - 10-20

2 Промывка проточной водой - 80-90 - 0,5

3 Обезжиривание электрохимическое Натрия гидроксид Натрия карбонат Натрия силикат 10-20 20-30 3-5 70-80 2-10 10-15

4 Промывка проточной водой - 70-80 - 0,5-1

5 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5-1

6 Травление химическое Кислота соляная (плотность 1,1) 50-100 15-30 - 5-7

7 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

8 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

9 Нанесение КЭП никель-кобальт-оксид Никеля хлорид шестиводный 200-350 Необходимо перемешивание

алюминия Кобальта хлорид семиводный Кислота борная Сахарин Алюминия оксид 10-20 30-40 0,5-2,0 10-40 20-60 1-6 электролита, рН раствора 1,5-5. Время нанесения покрытия выбирается в зависимости от необходимой толщины

10 Промывка непроточной водой - - 18-25 - 0,5

11 Промывка проточной водой - - 18-25 - 0,5

12 Промывка проточной водой - - 40-50 - 0,5

13 Сушка - - 40-50 - 10-15 Возможна сушка сжатым воздухом

14 Контроль качества - - - - -

Технологический процесс электроосаждения КЭП никель-кобальт-алмаз на детали из меди (или ее сплавов)

№ п/п Наименование операции Состав раство ра Режим работы

Наименование реактивов Концентрация, г/л Температура, 0С •к, А/дм Время обработки, мин. Примечания

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Очистка поверхности деталей Трихлорэтилен или Препарат моющий МЛ-52 30-50 65-70 70-80 3-5 10-15 Производить при наличии на поверхности деталей смазок и масел

2 Обезжиривание химическое Натрия ортофосфат Натрия карбонат Натрия гидроксид Синтанол ДС-10 20-30 10-20 15-20 3-5 60-70 - 1-5 Возможно перемешивание воздухом. При обильной пене применять пеногасители

3 Промывка горячей водой 80-90 0,5 При очистке трихлорэтиле-ном операцию не производить

4 Обезжиривание электрохимическое Натрия ортофосфат Натрия карбонат Натрия силикат 30-50 20-30 1-3 80-90 3-5 2-10 При обезжиривании в барабане температуру следует снизить до 45-50 0С

5 Промывка проточной водой - 80-90 - 3-5

6 Промывка проточной водой - 18-25 - 3-5

7 Травление химическое Кислота азотная (плотность 1,41) Кислота серная(плотность 1,84) Натрия хлорид 1 л 1 л 5-10 20-25 - 0,1-0,2

8 Промывка проточной водой - 18-25 - 1-3

9 Активирование Кислота соляная Кислота серная 50-100 50-100 20-25 20-25 - 0,2-0,5 0,2-0,5 Производить в одной из указанных кислот

10 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

11 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,2-0,5

12 Нанесение КЭП никель-кобальт-УДА Никеля хлорид шестиводный Кобальта сульфат семиводный Кислота борная Сахарин УДА 200-350 8-15 25-40 0,5-2,0 0,5-2,5 18-60 1-6 Необходимо перемешивание электролита, рН раствора 1,5-5. Время нанесения покрытия выбирается в зависимости от необходимой толщины

13 Промывка непроточной водой - - 18-25 - 0,5

14 Промывка проточной водой - - 18-25 - 0,2-0,5

15 Промывка проточной водой - - 40-50 - 0,5

16 Сушка - - 40-50 - 10-15

17 Контроль качества - - - - -

Технологический процесс электроосаждения КЭП никель-кобальт-алмаз на стальные детали

№ п/п Наименование операции Состав раство ра Режим работы

Наименование реактивов Концентрация, г/л Температура, 0С •к, А/дм Время обработки, мин. Примечания

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Обезжиривание химическое Натрий ортофосфат Натрия карбонат Натрия гидроксид Натрия силикат 30-50 10-20 20-30 5-10 70-80 - 10-20

2 Промывка проточной водой - 80-90 - 0,5

3 Обезжиривание электрохимическое Натрия гидроксид Натрия карбонат Натрия силикат 10-20 20-30 3-5 70-80 2-10 10-15

4 Промывка проточной водой - 70-80 - 0,5-1

5 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5-1

6 Травление химическое Кислота соляная (плотность 1,1) 50-100 15-30 - 5-7

7 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

8 Промывка проточной водой - 18-25 - 0,5

9 Нанесение КЭП никель-кобальт-УДА Никеля хлорид шестиводный Кобальта сульфат семиводный Кислота борная Сахарин УДА 200-350 8-15 25-40 0,5-2,0 0,5-2,5 18-60 1-6 Необходимо перемешивание электролита, рН раствора 1,5-5. Время нанесения покрытия выбирается в зависимости от необходимой толщины

10 Промывка непроточной водой - - 18-25 - 0,5

11 Промывка проточной водой - - 18-25 - 0,5

12 Промывка проточной водой - - 40-50 - 0,5

13 Сушка - - 40-50 - 10-15 Возможна сушка сжатым воздухом

14 Контроль качества - - - - -

Морфологические исследования гальванических покрытий

А) данные для покрытия никелем:

Статистические величины Файл:

Изображение: Выбранная область:

Используется маска:

Среднее значение:

Среднеквадратичная шероховатость ^д): Ср. квадр. зёрен: Средняя шероховатость ^а): Асимметрия (Ssk): Избыточный эксцесс:

Минимум:

Максимум:

Срединное:

Максимальная высота пика ^р): Максимальная глубина впадины (Sv): Максимальная высота (Sz) :

Площадь проекции:

Площадь поверхности:

Наклон поверхности (Sdq):

Объём:

Вариация:

Наклон 6:

Наклон ф:

Расхождение линий сканирования:

C:\Users\Home1\Desktop\!МОРФОЛОГИЯ образцы 18.12.2 0\1\Image0 2 0 8 4.nid

Topography forward

256 х 256 начиная с (0, 0) пикс.

0,000000 х 0,000000 начиная с (0,000000, 0,000000) m No

1,11185 pm 17 8,433 nm 17 8,433 nm 145,270 nm -0,405916 -0,476530

0,63035 pm

1,46024 pm

1,12679 pm

0,34839 pm

0,48151 pm

0,82989 pm

31,6406 pm2 32,0321 pm2 0,160198 35,1797 pm3 4,41056 pm2 5,95 deg -147,35 deg 1,36219 х 10"3

Б) данные для покрытия никель-кобальт:

Статистические величины Файл:

Изображение: Выбранная область:

Используется маска:

Среднее значение:

Среднеквадратичная шероховатость ^д): Ср. квадр. зёрен: Средняя шероховатость ^а) : Асимметрия (Ssk): Избыточный эксцесс:

Минимум:

Максимум:

Срединное:

Максимальная высота пика ^р): Максимальная глубина впадины (Sv): Максимальная высота (Sz) :

Площадь проекции:

Площадь поверхности:

Наклон поверхности (Sdq):

Объём:

Вариация:

Наклон 6:

Наклон ф:

Расхождение линий сканирования:

C:\Users\Home1\Desktop\!МОРФОЛОГИЯ образцы 18.12.20\2\Image02082.nid

Topography forward

256 х 256 начиная с (0, 0) пикс.

0,000000 х 0,000000 начиная с (0,000000, 0,000000) m No

-1,28355 pm 10,0080 nm 10,0080 nm 8,0825 nm 0,168303 -0,233592

-1,31284 pm -1,24176 pm -1,28446 pm 0,0 417 9 pm 0,02 92 9 pm 0,07108 pm

9,01146 pm2 9,08817 pm2 0,132752 -11,5666 pm3 977612 nm2 0,22 deg -144,00 deg

821,706 х 10"

В) данные для покрытия никель-кобальт-оксид алюминия:

Статистические величины Файл:

Изображение: Выбранная область:

Используется маска:

Среднее значение:

Среднеквадратичная шероховатость ^д): Ср. квадр. зёрен: Средняя шероховатость ^а): Асимметрия (Ssk): Избыточный эксцесс:

Минимум:

Максимум:

Срединное:

Максимальная высота пика ^р): Максимальная глубина впадины (Sv): Максимальная высота (Sz) :

Площадь проекции:

Площадь поверхности:

Наклон поверхности (Sdq):

Объём:

Вариация:

Наклон 6:

Наклон ф:

Расхождение линий сканирования:

С:\Users\Home1\Desktop\!МОРФОЛОГИЯ образцы 18.12.20\3\Image02076.nid

Topography forward

256 х 256 начиная с (0, 0) пикс.

0,000000 х 0,000000 начиная с (0,000000, 0,000000) т N0

412,424 пт 16,6799 пт 16,6799 пт 12,1973 пт -1,80733 4,77216

316,517 пт 4 48,466 пт 417,383 пт 3 6,043 пт 95,906 пт 131,949 пт

25,00 00 рт2 25,0604 рт2 0,0706213 10,3106 рт3 1,51824 рт2 0,22 deg -112,55 deg

2,14067 х 10"3

Г) данные для покрытия никель-кобальт-алмаз:

Статистические величины Файл:

Изображение: Выбранная область:

Используется маска:

Среднее значение:

Среднеквадратичная шероховатость (Зд): Ср. квадр. зёрен: Средняя шероховатость (За): Асимметрия (Зэк): Избыточный эксцесс:

Минимум:

Максимум:

Срединное:

Максимальная высота пика (Зр): Максимальная глубина впадины (Sv): Максимальная высота (Sz) :

Площадь проекции:

Площадь поверхности:

Наклон поверхности (Sdq):

Объём:

Вариация:

Наклон 6:

Наклон ф:

Расхождение линий сканирования:

C:\Users\Home1\Desktop\!МОРФОЛОГИЯ образцы 18.12.20\4\Image02067.nid

Topography forward

256 х 256 начиная с (0, 0) пикс.

0,000000 х 0,000000 начиная с (0,000000, 0,000000) m No

4,258 41 pm 7,16705 nm 7,16705 nm 5,77715 nm -0,645493 -0,113574

4,23153 pm

4,30387 pm

4,26043 pm 0,04546 pm

0,02689 pm

0,072 35 pm

1,00641 pm2 1,05369 pm2 0,375412 4,28571 pm3 242575 nm2 0,8 8 deg -93,10 deg

278 , 545 х 10"6

Определение фазового состава гальванических покрытий

а) никелем

б) сплавом никель-кобальт

в) КЭП никель-кобальт-оксид алюминия

—

г) КЭП никель-кобальт-алмаз

SearchMatch1.csm

Crystallographica Search-Match Version 3, 1, 0, 2 Copyright © 1996-2011, Oxford Cryosystems Report Compiled at 10:16 Thursday, February 11, 2021

Sample / Data Collection Details Sample

Sample Name

Data Collected Friday, December 29, 1899 Raw Data

Data File C:\ASTAKHOV\Method\2020\0387_WyKOBa_13.01.2021 \1 \1.cpi

Data Range 5.000 to 89.990 degrees

Number of Points 2834

Step Size 0.030 degrees

Counting Stats Raw counts

Background Subtracted

Scale Length 5

Stiffness 1

Feature Width 0.045 degrees

Radiation

Target Cu

Type Doublet

Wavelengths 1.54056 and 1.54439 Angstroms