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 ReOx. 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.
Вид тока |
I, Вт/см2 |
С norm. wt.% |
||
Ag |
O |
Re |
||
Постоянный |
Без перемешивания |
97,91 |
2,09 |
0 |
С перемешиванием |
97,59 |
1,72 |
0,69 |
|
0,19 |
98,27 |
1,37 |
0,35 |
|
0,7 |
98,07 |
1,85 |
0,09 |
|
1,28 |
98,24 |
1,51 |
0,25 |
|
Импульсный |
0,19 |
98,11 |
1,89 |
0 |
0,7 |
98,22 |
0,77 |
0 |
|
1,28 |
98,86 |
1,14 |
0 |
|
Реверсированный |
0,19 |
99,15 |
0,85 |
0 |
0,7 |
99,22 |
0,71 |
0,07 |
|
1,28 |
99,33 |
0,67 |
0 |
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.
Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:- Разновидности и процесс цинкования металла
- Цинковая краска для металла
- Горячее цинкование листов с покрытием RAL
- Формирование напыления и металлизация и их покрытия
- Цинкование стоечных конструкций - стоек несущих