Angarsk, Irkutsk region, Russian Federation
The influence of various compounds on the process of electrochemical nickel plating is considered. It is shown that organoelement compounds can be used as additives in nickel plating electrolytes. It is proposed to investigate fluorine-containing compounds as leveling and gloss-forming additives in the process of electrochemical nickel plating
electrochemical nickel plating, organoelement compounds, fluorinated compounds, triflamide, trifluoroacetic acid
Для защитно-декоративной обработки деталей машин, различных приборов и изделий домашнего обихода широко применяется никелирование. Никелевые покрытия хорошо полируются до зеркального блеска и приобретают красивую декоративную поверхность, стойкую во времени. Однако, механическое полирование, применяемое для этого, является трудоёмкой операцией и требует высокой квалификации рабочих. Кроме того, при полировании никелевых покрытий безвозвратно теряется слой никеля толщиной 2-3 мкм [1, 2].
Для получения непосредственно из гальванических ванн блестящих осадков никеля в электролит вводят специальные добавки – блескообразователи. В настоящее время известно большое количество блескообразователей для никелирования органического и неорганического происхождения, однако большинство из них ухудшает физико-химические и коррозионные свойства никелевых покрытий, способствует питтингообразованию. Для получения качественного, блестящего и пластичного никелевого покрытия используют комбинацию слабых и сильных блескообразователей [2]. Важно, чтобы их совместное присутствие не мешало друг другу при адсорбции. Не все блескообразователи совместимы друг с другом, но лучшие результаты были получены, когда в качестве слабых блескообразователей использовались вещества, содержащие серу, а в качестве сильных – вещества, имеющие двойные или тройные связи. Так, из неорганических соединений для этой цели получили применение сернокислые соли кобальта и кадмия. Несмотря на простоту получения и равномерный блеск покрытий добавки кобальта нецелесообразны вследствие их высокой стоимости. Широкое применение получили электролиты с добавками органических блескообразователей. Например, в работе [3] представлены данные о получения никелевых покрытий в растворе бис(трифторметилсульфонил)амид-1-бутил-1-метилпирролидония с ацетонитрилом в качестве органической добавки. В электрохимических исследованиях при плотности тока 4,6 мА/дм2 и температуре 50 ºС получено черное покрытие вследствие очень малого размера зерен осаждаемого никеля. Однако, при температурах 70 и 100 ºС получены блестящие осадки, состоящие из наноразмерных частиц никеля.
В нашей работе исследуются фторорганические соединения – трифламид (CF3SO2NH2) и трифторуксусная кислота (CF3COOH) – в процессе электрохимического никелирования. Благодаря наличию мощного акцептора, групп CF3SO2 и CF3, они являются уникальными объектами как с практической, так и с теоретической точки зрения. Интерес к трифторметансульфонамидам во многом связан с их необычным химическим поведением, отличным от поведения их нефторированных аналогов.
В качестве блескообразователя данные вещества ранее не использовались и исследование их поведения, в данном направлении, будет проводиться впервые. Ожидается, что трифламид покажет себя как хороший блескообразователь, т.к. благодаря его уникальной химической формуле, сочетающей наличие серы, как компонента слабого электролита и двойной связи S=O, он должен обладать двойными свойствами, т.е. совместить в себе свойства блескообразователей 1 и 2 класса, что позволит повысить эффективность получения блестящего покрытия с применением данной добавки. Трифторуксусная кислота, должна оказывать буферные свойства на процесс никелирования и способствовать выравниванию поверхности.
1. Yampol'skiy A.M. Mednenie i nikelirovanie: uchebnoe posobie / A.M. Yampol'skiy. - L.: Mashinostroenie,1977. - 112 s.
2. Gal'vanotehnika: spravochnik / F.F.Azhogin [i dr]. - M.: Metallurgiya, 1987. - 735 s.
3. Deng M.J., Sun I.W., Chen P.Y., Chang J.K., Tsai W.T. Electrodeposition behavior on nickel in the water- and air-stable 1-ethyl-3-methylimidazolium-dicyanamide room-temperature ionic liquid // Electrochim. Acta. - 2008. - V. 53. -P.5812-5818.
