Электролит-суспензия для получения покрытий никель- фторопласт
Авторы патента:
Изобретение относится к электрохимическим производствам, гальванотехнике, а именно к электрохимическому осаждению никелевых композиционных покрытий. Электролит-суспензия содержит, г/л: сульфат никеля 240-340, хлористый никель 30-60, борная кислота 30-40, фторопластовый порошок 20-150, диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4-0,8, поверхностно-активные вещества 0,4-3, вода - остальное. При этом в качестве фторопластового порошка электролит-суспензия содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Технический результат: снижение внутренних напряжений композиционных покрытий никель - фторопласт. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к электрохимическим производствам, гальванотехнике, а именно к электрохимическому осаждению никелевых композиционных покрытий.
На сегодняшний день особое место среди гальванических композитов занимают металлополимерные, а в частности - металлофторопласты, которые обладают рядом характеристик, свойственных, как металлам (прочность, износостойкость), так и фторполимерам (уплотнительной способностью, антиадгезионностью - антипригарностью), эти покрытия обладают хорошей коррозионной стойкостью и низким коэффициентом трения. Все процессы формирования металлофторопластовых композитов делят на химические и электрохимические. Последние имеют преимущество ввиду возможности более скоростного их наращивания под током. Как правило, в состав электролитов-суспензий для гальванического осаждения покрытий металл-фторполимер входят: стандартный электролит для нанесения чисто металлических покрытий (водный раствор солей осаждаемого металла), мелкодисперсный фторполимерный порошок, смесь поверхностно-активных веществ, которые обеспечивают стабилизацию гидрофобного порошка в водной среде электролита. Известны два вида электролитов-суспензий: по первому (Патент РФ N 2033482, БИ N 11, 20.04.95) - в предварительно приготовленный электролит добавляют различные виды выпускаемых промышленностью суспензий фторполимера и ПАВ, по второму (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) - предварительно готовят суспензию из выпускаемых промышленностью порошков, добавляя к ним ПАВ. В обоих случаях особое значение имеет правильный подбор концентрации ПАВ: при малых концентрациях трудно добиться получения устойчивой суспензии, при высоких значениях концентрации происходит изменение внутренних напряжений в осадке, вызывая растрескивание и отслаивание от покрываемой подложки. В условиях промышленного производства достаточно трудно грамотно корректировать содержание ПАВ в электролите-суспензии, что зачастую приводит к снижению качества покрытий. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является электролит-суспензия (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) следующего состава, г/л: Сульфат никеля - 190-240 Хлористый никель - 60-90 Борная кислота - 30 Политетрафторэтилен(ПТФЭ) - 3-150 Поверхностно-активные вещества (в расчете на 1 м2 поверхности частиц), мМоль/м2 - 0,003 Вода - Остальное Режим осаждения: pH 4,5, Т= 323-333 K, плотность катодного тока iк= 1-2 А/дм2, механическое перемешивание. Недостатком этого электролита-суспензии является проявление высоких внутренних напряжений у осажденного композита, что вызвано необходимостью качественной стабилизации суспензии поверхностно-активными веществами, которые зачастую наряду с внедрением частиц в матрицу являются источником внутренних напряжений. Задача изобретения снижение внутренних напряжений композиционных гальванических металлофторопластовых осадков. 1. Электролит-суспензия для получения покрытий никель-фторопласт, включающая сульфат никеля, хлористый никель, борную кислоту, фторопластовый порошок, поверхностно-активные вещества и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты, при соотношении компонентов в граммах на 1 литр раствора: Сульфат никеля - 240-340 Хлористый никель - 30-60Борная кислота - 30-40
Фторопластовый порошок - 20-150
Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты - 0,4-0,8
Поверхностно-активные вещества - 0,4-3
Вода - Остальное
2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Режим осаждения: pH 4,4-4,6, Т= 298-333 K, плотность катодного тока iк= 0,25-5 А/дм2, механическое перемешивание. Пример 1
Электролит-суспензию готовили диспергируя предварительно приготовленный концентрат - смесь порошка сополимера тетрафторэтилена с этиленом Ф-40 (ТУ-301-05-17-89) 100 г/л и поверхностно-активных веществ 2 г/л, в электролите, составленном на основе сульфата никеля 250 г/л, хлористого никеля 30 г/л, борной кислоты 30 г/л, диимида 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4 г/л, растворенных в дистиллированной воде. Электролиты предварительно прорабатывали в течение 10 часов в ячейке со стальным катодом при плотности тока 1,5 А/дм2. Покрытия толщиной 20 мкм наносились из ванны стандартного типа на бронзовые цилиндры с поверхностью 0,045 дм2 при pH 4,6, Т=298 K и плотности тока 2 А/дм2 контроль (для контроля качества на растровом электронном микроскопе и определения напряжений). Контроль адгезии покрытий производили на образцах-свидетелях в соответствии с ГОСТ 9.302-88. Измерение внутренних напряжений производили с помощью рентгено-структурного метода, оценивая уширение пиков линий дифракционных максимумов. Результаты измерения внутренних напряжений представлены в таблице. Аналогичным образом (примеры 2-8) готовились электролиты суспензии, проводилось электроосаждение, контроль и измерение внутренних напряжений. Как видно из таблицы никельфторопластовые композиционные покрытия, осажденные из предложенного электролита, обладают значительно меньшими по величине внутренними напряжениями в широкой области рабочих плотностей тока и температуры электролита.
Формула изобретения
Сульфат никеля - 240 - 340
Хлористый никель - 30 - 60
Борная кислота - 30 - 40
Фторопластовый порошок - 20 - 150
Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты - 0,4 - 0,8
Поверхностно-активные вещества - 0,4 - 3
Вода - Остальное
2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Защитное покрытие // 2142520
Изобретение относится к обеспечению защитных покрытий, например покрытий, имеющих наплавленный слой, на подложках
Изобретение относится к покрытиям
Изобретение относится к области технологии изготовления сегнетоэлектрических покрытий электрофоретическим методом
Изобретение относится к способу, а также к устройству для изготовления на металлической поверхности твердого покрытия с низкой степенью износа, содержащего никель и бор, которое может быть использовано при изготовлении деталей, которые подвергаются высоким механическим нагрузкам. Твердое покрытие осаждают из содержащего никель электролита, который включает частицы бора или частицы соединений бора в виде диспергата. При этом частицы диспергата удерживаются в дисперсном состоянии с помощью протекающего через электролит газа, который протекает от дна резервуара, в котором происходит осаждение покрытия, до поверхности электролита. Газ протекает через герметичную для жидкости часть дна резервуара, которое выполнено герметичным для жидкости и пропускающим газ. Преимуществом способа является возможность регулирования степени осаждения покрытия, а также степени дисперсности находящихся в электролите дисперсных частиц. 3 н. и 10 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области создания нанокомпозитных материалов для электрокатализа, электросорбции и устройств накопления электрической энергии и может быть использовано для пролучения высокоэффективных электрокатализаторов, электросорбентов и энергозапасающих устройств. Способ включает электроосаждение полимерной матрицы при пропускании постоянного тока плотностью 1-5 мА/см2 в течение 1-5 минут сквозь слой тонкодисперсного осадка оксида металла или гидратированного оксида металла, который предварительно осаждают на электрод, находящийся на дне ячейки, путем седиментации из смешанного водно-органического раствора 0,01-0,1 моль/л мономера 3,4-этилендиокситиофена, содержащего взвешенные малорастворимые коллоидные формы оксида металла или порошок оксида металла. Устройство содержит цилиндрический электролизер, внутри которого расположены вспомогательный электрод 2, электрод сравнения 3 и рабочий электрод 4 с токоподводом 6, при этом рабочий электрод 4 является съемным дном ячейки, помещен в изолирующую оболочку с резьбой 5 и герметично соединен с ячейкой 1 гайкой с резьбой 7 и прокладкой 8. Технический результат: сокращение времени получения нанокомпозитного материала за счет формирования в одну стадию, повышение равномерности распределения частиц в объеме матрицы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 11 ил.
Изобретение относится к области металлополимерных покрытий и может быть использовано для получения методом катодного электроосаждения тонкопленочных покрытий с улучшенным комплексом свойств. Композиция для катодного электроосаждения наноструктурных никель-полимерных покрытий, включающая полимерный компонент - эпоксиаминный аддукт, модифицированный блокированным толуилендиизоцианатом, уксусную кислоту, ацетат никеля и обессоленную воду, при следующем соотношении компонентов, г/л: полимерный компонент 100, 100 % уксусная кислота 0,4, ацетат никеля 9-11, обессоленная вода - до 1 л. Технический результат: повышение коррозионной стойкости, твердости при одновременной прочности на изгиб. 2 табл.
Изобретение относится к области металлополимерных покрытий и может быть использовано для получения методом катодного электроосаждения тонкопленочных теплопроводных покрытий с высокой твердостью. Композиция включает в массовых долях: полимерный электролит - эпоксиаминный аддукт, модифицированный толуилендиизоцианатом с молекулярной массой 1700-2500 а.е.м. и сухим остатком 36-38%, - 100; уксусную кислоту (100%) - 0,4-05; ацетат меди (100%) - 2,2-3,3; воду - остальное до 1 л. Способ включает электроосаждение полимерного электролита одновременно с электролитическим восстановлением меди на катоде из указанной композиции в режиме постоянного электрического тока при следующих условиях: U=140-200 V; продолжительность нанесения 100-160 секунд; pH=4,3-5,6; температура 25-32°С. Техническим результатом является повышение твердости, теплопроводности и ударопрочности покрытия. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
