Особенности формирования покрытия серебром-оксидирования

Изучено влияние нестационарных режимов электролиза и ультразвуковых колебаний на состав, структуру и функциональные свойства покрытий серебро – оксидирования. Электроосаждение проводили из дицианоаргентатного электролита серебрения (состав, г/л: дицианоаргентат калия - 20, рениевокислый аммоний – 1-5, нитрат аммония - 15, триэтаноламин - 2) при различных условиях осаждения - без и с перемешиванием электролита магнитной мешалкой, а также при воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью 0,19 - 1,28 Вт/см².

Для электроосаждения использовали оборудование, разработанное при выполнении заданий 3.2.05 и 3.2.06 ГПНИ «Механика, техническая диагностика, металлургия», подпрограмма «Гальванические технологии и оборудование» в 2011-2015 г.г. (рисунок 1).

Рисунок 1 – Лабораторное оборудование для формирования электрохимических покрытий: источник нестационарного электролиза и ультразвуковая ванна.

В результате проведенных исследований установлено влияние концентрации соединений рения и условий осаждения на кинетические закономерности процесса формирования композиционных покрытий на основе серебра.

Значения стационарных потенциалов сдвигаются в сторону отрицательных значений с увеличением концентрации оксидов рения в растворе, при этом величина катодной поляризации снижается, а предельного тока увеличивается.

Наибольший эффект оказывается на катодный процесс при концентрации перрената аммония 1 г/л, дальнейшее увеличение концентрации до 5 г/л менее эффективно как в условиях перемешивания, так и без него (рисунок 2).

Рисунок 2 – Вольтамперные характеристики процесса формирования покрытий на основе серебра: а – при различных условиях осаждения; б – при различной концентрации рениевокислого аммония, осаждение с перемешиванием.

Предполагаем, что при соосаждении серебра с рением образование сплава не происходит, т.е. рений не растворяется в серебре и химически с ним не взаимодействует, и рений присутствует в пленке главным образом в форме оксидов ReO_x. Совместное использование нестационарных режимов электролиза и ультразвука позволяет подобрать условия осаждения, способствующие увеличению содержания рения в КЭП, улучшению структуры и свойств осадков (таблица 1, рисунок 2).

Проведенные исследования показали, что применение ультразвука интенсивностью 0,19-1,28 Вт/см²  позволяет повысить микротвердость на 12-38 % по сравнению с полученными при таком же режиме реверсированного тока, но с использованием механического перемешиванием, а по сравнению с покрытиями, полученными на постоянном токе – в 1,5-2 раза. При этом коэффициент трения лучше у покрытий, сформированных без применения ультразвука.

Таблица 1 - Состав покрытий серебро - оксидирования, полученных при различных условиях электролиза.

Оптимизированы нестационарные режимы электролиза и интенсивность ультразвука для формирования композиционных покрытий на основе серебра и оксидов рения с улучшенными микротвердостью, износо- и коррозионной стойкостью, низкими коэффициентом трения и пористостью, обеспечивающие экономию драгметаллов и высокую надежность работы высоковольтных электрических контактов.

а – постоянный ток с перемешиванием, б – постоянный ток с ультразвуком I=0,19 Вт/см², в – импульсный ток с ультразвуком I=0,7 Вт/см², г – реверсированный ток с ультразвуком I=1,28 Вт/см²
Рисунок 3 – Влияние условий электроосаждения на структуру покрытий серебро – оксиды рения.

Рисунок 4 – Влияние условий электроосаждения процесс формирования и свойства функциональных электрохимических покрытий серебро – оксидирования.

Предложено использовать реверсированный ток с параметрами: частота 9,1 Гц, соотношение длительности прямого и обратного импульсов 100:10 мс, интенсивность ультразвука 0,7 Вт/см², которые позволяют формировать покрытия серебро – оксиды рения, имеющие 0,7 масс. % Re, высокую микротвердость, низкую скорость коррозии, хороший внешний вид.

• Борьба с повышенной толщиной покрытия при горячем цинковании
• Экономика травление (pickling), расход и потребление
• Защита металла от коррозии
• Высокотемпературное цинкование
• Предельно допустимые концентрации ионов цинка в воде