Электролит для нанесения композиционных покрытий на основе хрома Советский патент 1993 года по МПК C25D15/00 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электрохимическому нанесению композиционных покрытий на основе хрома, которые могут найти применение в различных отраслях промышленности для защиты изделий от коррозии в агрессивных средах.

Цель изобретения - повышение рассеивающей способности электролита и повышение коррозионной стойкости осадков хрома.

Добавка БПХ имеет структурную формулу:

C6H5-COCH C-CONHNHCOCH I) Cf ОН

Сопоставительный анализ показывает, что наличие в добавке БПХ функциональных групп определяет их адсорбцию на катоде и получение мелкокристаллических блестящих покрытий. Высокие ингибиторныесвойства добавки БПХ способствуют получению высококоррозионностойких покрытий.

Покрытия наносились на образец из стали Ст 05 кп.

Электролит готовится следующим образом. Хромовый ангидрид растворяется в 4/5 ч, требуемой для данной ванны дистиллированной воды при температуре 60-80°С. Затем добавляют 3/4 рассчитанного количества серной кислоты В полученный электролит вводят при интенсивном перемешивании нитрид титана и растворенную в отдельной порции воды добавку БПХ. Доводят электролит до необходимого количества дистиллированной водой.

Корректировку концентрации хромового ангидрида и серной кислоты проводят по ГОСТ 9.073-77. Рассеивающую способность электролита (PC) измеряли в ячейке Халла с угловым пятисекционным катодом, расположенным под углом 55° относительно плоскости анода. Значение PC вычисляли по формуле

5

2 lan - bnt

РС-П- ---. 1000y{ii

211 -anl

n 1

ел

с

00

о

Сл

ю ю

где an, bn первичное и вторичное распределение тока;

ап

КП

1кср

где 1кп - плотность тока на секции, 1кср средняя плотность тока. Среднюю плотность тока определяли по

формуле

.. 1 Т 1 IKCD Un.

п 1

1кср

Плотность тока на секции рассчитывали следующим образом:

1кп

In Sn

где In - ток, приходящийся на секции;

Sn - площадь секции.

После определения вторичного распределения по формуле

Ьп

ГПп

тер

где тп привес металла на секции;

тср - средний привес металла, получали распределение осаждаемого металла по поверхности подложки.,

Коррозионную стойкость определяли методом поляризационного сопротивления в 3%-ном растворе хлористого натрия путем снятия поляризационных кривых ходом в анодную область при ступенчатом изменении потенциала с шагом, равным 0,004 В. Диапазон измерения потенциала составлял ,02 В.,:

Скорость кбррозий определяли

1кор

Ьк Ьа

1

2.3(Ьк+М Rn

где Ьк и Ьа коэффициенты уравнения ТафеЛЯ аж а + Ьа.к Ig 1а,к.

При использовании константы В

,3 ( Ьк + Ьа )

уравнение для расчета тока коррозии выглядит очень просто

1кор

в

Rn

Пример 1. Бензоилпирувоилгидрази- нокарбонилметилпиридиний хлорид.

К раствору 1,87 г (0,01 моль) гидразино- карбонилметилпиридиний хлорида в 20 мл абсолютного диметилсульфоксида приливают раствор 1,74 г (0,01 моль) 5-фенил- 2,3-дигидро-2,3-фуран-диона в 20 мл абсолютного дихлорэтана. Через 1 час выпавший осадок отфильтровали. Выход 2,57 г (71 %), Тпл. 230-1°С (с разл.. из воды).

Найдено, %: С 56,40; Н 4,39; N 11,71; CI 9 73

Вычислено,: С 56,44; Н 4,46; N 11,61; CI9.80.

ИК-спектр (UR-20, вазелиновое масло, у, см 1): 3410 NHNH), 3180(ОН в Н-хелатном цикле), 1718{С2 0), 1681 (), 1600си(С8-0 в Н-хелатном цикле). Спектр ПМР (РЯ- 2310, DaO, DSS, б.м.д.): 4,79 (С, 2Н, CHz),

7,47 (М, 11Н, С6Н5 +©; + С7Н), 8,75 (уш. с, 2Н, NH NH).

Спектральные характеристики нового соединения соответствуют литературным данным по полностью енолизованным по L-карбонильной группе гидразидом бензо- илпировиноградных кислот.

Пример 2. Характеристика и преимущества указанного электролита, а также свойства получаемых покрытий, отражены в таблице.

Как видно из приведенных данных, заявляемый электролит отличается высокой рассеивающей способностью и высоким выходом по току, что позволяет получать блестящие хромовые покрытия с высокой коррозионной стойкостью.

Формула изобретения

Электролит для нанесения композиционных покрытий на основе хрома, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту, нитрид титана и органическую добавку, о т- личающийся тем, что, с целью повышения рассеивающей способности элёктроли- 5 та и коррозионной стойкости покрытий, он содержит в качестве органической добавки бензоилпирувоилгидразинокарбонилме- тилпиридиний хлорид общей формулы

o СбН5-сосн с соыншсосн {Хо)сГ

: ОН ; - V -- .

при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 200-250; 5 Серная кислота2,0-2,5 Нитрид титана 10-20 Бензоилпирувоилгидра- зинокарбонилметилпи- ридиний хдорид 0,1-0,5.

0

5

0

5

0

5

0

Использование: электрохимическое нанесение композиционных покрытий на основе хрома для защиты изделий от коррозии в агрессивных средах. Сущность изобретения: электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 200-250, серная кислота 2,0-2,5, нитрид титана 10-20, бензоилпирувоилгид- разинокарбонитрилметилпиридиний хлорид 0,1-0,5. 1 табл.