Регион:

Особенности формирования покрытия серебром-оксидирования

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).

Лабораторное оборудование для формирования электрохимических покрытий

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).

Вольтамперные характеристики процесса формирования покрытий на основе серебра

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.

Влияние условий электроосаждения на структуру покрытий серебро – оксиды рения

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.

Влияние условий электроосаждения процесс формирования и свойства функциональных электрохимических 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:

comments powered by HyperComments