ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК C25D15/00 

Описание патента на изобретение RU2352695C1

Изобретение относится к области гальванотехники и предназначено для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля.

По мере развития гальванотехники все большее распространение получают композиционные покрытия, которые наносятся из электролитов-суспензий, т.е. электролитов, модифицированных добавками высокодисперсных порошков, когда частицы дисперсной фазы при электроосаждении заращиваются металлом, закрепляясь на поверхности изделия в металлической матрице.

Композиционные покрытия получают в тех случаях, когда предусматривается модифицирование поверхности металлических изделий для придания им новых свойств (повышение коррозионной устойчивости, снижение трения и износа, увеличение твердости и т.д.).

Известен электролит для осаждения износостойких композиционных покрытий, имеющий следующий состав, г/л: сульфат никеля 240-340; хлорид никеля 30-60; борная кислота 30-40; диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4-0,8; ПАВ 0,4-3; фторопластовый порошок 20-150 (Патент РФ №2155246, МПК C25D 15/00, заявлено 26.01.1999 // Изобретения. - 2000. - №24. - С.296). Недостатком данного электролита является высокое содержание частиц дисперсной фазы, что создает трудности при осаждении покрытия, возникают проблемы с равномерностью осадка по толщине, покрытие имеет склонность к отслаиванию.

Известен электролит, позволяющий получить покрытия более высокого качества. Он имеет следующий состав, г/д: хлорид никеля, или хлорид кобальта, или хлорид железа 300; борная кислота 40; аморфный бор 10-40; ультрадисперсный углеродный конденсат 2-140. Углеродный конденсат имеет следующий состав, мас.%: карбин 2-5; графит 1-15; некристаллический углерод 3-50; алмаз - остальное (Патент РФ №2026892, МПК C25D 15/00, заявлено 05.06.1990 // Изобретения. - 1995. - №2. - С.150). Однако использование данного электролита ограничивается высокой стоимостью и дефицитностью входящих в его состав компонентов, таких как карбин и алмаз. Получение последнего в дисперсном состоянии связано со значительными трудностями не только технологического, но и организационного характера, а именно использование технологии взрыва.

За прототип выбран известный электролит, описанный в источнике: Тимошков Ю.В., Губаревич Т.М., Ореховская Т.И. и др. Свойства композиционных никелевых покрытий с различными типами ультрадисперсных алмазных частиц // Гальванотехника и обработка поверхности. 1999, Т.7, №2, С.20-25. По совокупности сходных существенных признаков данный электролит наиболее близок к предложенному техническому решению. В качестве дисперсной фазы он содержит ультрадисперсный алмаз, а в качестве буферной добавки - борную кислоту. Известный электролит имеет следующий состав, г/л:

Сульфат никеля 240 Хлорид никеля 40 Борная кислота 30 Ультрадисперсный алмаз 2-20

Недостатком известного электролита является наличие ультрадисперсного алмаза. Для его получения используется взрывной детонационный синтез и это существенно усложняет технологию приготовления электролита. Кроме того, покрытия, осаждаемые из данного электролита, обладают высоким коэффициентом трения, что снижает их износостойкость. Следует также отметить высокую цену ультрадисперсных алмазов, приводящую к существенному удорожанию композиционных покрытий.

Перед заявленным изобретением была поставлена задача создать технологически простой в приготовлении электролит для получения износостойких композиционных электрохимических покрытий, обладающих низким коэффициентом трения.

Для достижения поставленной задачи электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля 40 г/л, дисперсную фазу и буферную добавку 30 г/л, в качестве дисперсной фазы содержит бисульфат графита, а в качестве буферной добавки - ацетат натрия или ацетат калия при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля 200 Хлорид никеля 40 Ацетат натрия или ацетат калия 30 Бисульфат графита 2-10

Технический результат, получаемый при использовании заявленного электролита, заключается в снижении коэффициента трения скольжения покрытий в 1,5-2 раза.

Процесс нанесения покрытия ведут при катодной плотности тока 6-10 А/дм2 и температуре 25-50°С. Электролит готовят путем растворения сульфата никеля, хлорида никеля и ацетата натрия или ацетата калия в дистиллированной воде. Затем растворы фильтруют и переливают из ванн подготовки электролита в бак-накопитель, в который добавляют требуемое количество бисульфата графита.

Конкретные примеры, иллюстрирующие использование изобретения, представлены в таблице 1 "Влияние состава электролита на коэффициент трения скольжения покрытий".

Из таблицы видно, что введение в электролит бисульфата графита приводит к снижению коэффициента трения скольжения композиционных покрытий. Как следует из таблицы, коэффициенты трения скольжения снижаются при повышении содержания бисульфата графита в электролите от 2 г/л до 10 г/л. Причиной этому служит увеличение содержания частиц дисперсной фазы в покрытии с ростом концентрации бисульфата графита. При уменьшении содержания бисульфата графита в электролите ниже 2 г/л дисперсные частицы слабо влияют на свойства покрытий. Увеличение концентрации бисульфата графита более 10 г/л нецелесообразно, т.к. в этом случае свойства осадков не улучшаются.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получать качественные защитные покрытия, приводит к снижению коэффициента трения скольжения в 1,5-2 раза. Предлагаемый электролит может найти применение в различных отраслях промышленности для модифицирования поверхности деталей машин и механизмов.

Похожие патенты RU2352695C1

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ 2010
  • Целуйкин Виталий Николаевич
  • Василенко Екатерина Александровна
  • Яковлев Андрей Васильевич
  • Неверная Ольга Геннадьевна
  • Целуйкина Галина Васильевна
  • Канафьева Ольга Александровна
RU2448203C1
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ-КОЛЛОИДНЫЙ ГРАФИТ 2007
  • Целуйкин Виталий Николаевич
  • Яковлев Андрей Васильевич
  • Финаенов Александр Иванович
  • Краснов Владимир Васильевич
  • Настасин Владимир Александрович
  • Забудьков Сергей Леонидович
RU2354760C2
ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 2005
  • Целуйкин Виталий Николаевич
RU2280109C1
ЭЛЕКТРОЛИТ НИКЕЛИРОВАНИЯ 2011
  • Ильин Вячеслав Александрович
  • Семёнычев Валентин Владимирович
  • Салахова Розалия Кабировна
  • Налетов Борис Павлович
  • Тихообразов Андрей Борисович
RU2449063C1
Способ получения композиционного металл-алмазного покрытия на поверхности медицинского изделия, дисперсная система для осаждения металл-алмазного покрытия и способ ее получения 2020
  • Есаулов Сергей Константинович
  • Есаулова Целина Вацлавовна
  • Миняева Елена Владимировна
RU2746730C1
Способ получения композиционного металл-дисперсного покрытия, дисперсная система для осаждения композиционного металл-дисперсного покрытия и способ ее получения 2020
  • Есаулов Сергей Константинович
  • Есаулова Целина Вацлавовна
RU2746863C1
Способ получения композиционного металл-дисперсного покрытия, дисперсная система для осаждения композиционного металл-дисперсного покрытия и способ ее получения 2020
  • Есаулов Сергей Константинович
  • Кукушкин Сергей Сергеевич
  • Светлов Геннадий Валентинович
  • Есаулова Целина Вацлавовна
RU2746861C1
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА 1990
  • Гуслиенко Юрий Александрович[Ua]
  • Лучка Мирон Васильевич[Ua]
  • Саввакин Георгий Иванович[Ua]
  • Бурда Мирослав Иосифович[Ua]
RU2026892C1
Композиционное металл-алмазное покрытие, способ его получения, алмазосодержащая добавка электролита и способ ее получения 2018
  • Есаулов Сергей Константинович
  • Кукушкин Сергей Сергеевич
  • Рыжов Евгений Васильевич
RU2699699C1
Композиционное металл-алмазное покрытие, способ его получения, дисперсная система для осаждения композиционного металл-алмазного покрытия и способ ее получения 2019
  • Есаулов Сергей Константинович
  • Кукушкин Сергей Сергеевич
  • Рыжов Евгений Васильевич
  • Светлов Геннадий Валентинович
RU2706931C1

Реферат патента 2009 года ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ

Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит, г/л: сульфат никеля 200; хлорид никеля 40; ацетат натрия или ацетат калия 30, бисульфат графита 2-10 и воду. Технический результат: снижение коэффициента трения скольжения покрытий. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 352 695 C1

Электролит для осаждения композиционных покрытий на основе никеля, содержащий сульфат никеля, хлорид никеля, дисперсную фазу, буферную добавку и воду, отличающийся тем, что он в качестве дисперсной фазы содержит бисульфат графита, а в качестве буферной добавки - ацетат натрия или ацетат калия при следующем соотношении компонентов, г/л:
сульфат никеля 200 хлорид никеля 40 бисульфат графита 2-10 ацетат натрия или ацетат калия 30

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2352695C1

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 2005
  • Целуйкин Виталий Николаевич
RU2280109C1
ТИМОШКОВ Ю.В
и др
Свойства композиционных никелевых покрытий с различными типами ультрадисперсных алмазных частиц
Гальванотехника и обработка поверхности, 1999, т.7, N 2, с.20-25
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА 1990
  • Гуслиенко Юрий Александрович[Ua]
  • Лучка Мирон Васильевич[Ua]
  • Саввакин Георгий Иванович[Ua]
  • Бурда Мирослав Иосифович[Ua]
RU2026892C1

RU 2 352 695 C1

Авторы

Целуйкин Виталий Николаевич

Соловьева Нина Дмитриевна

Целуйкина Галина Васильевна

Даты

2009-04-20Публикация

2008-02-18Подача