Russian Federation
Russian Federation
The paper examines the relevance of electrodeposition and research into the properties of composite nickel coatings with various dispersed additives
composite electrochemical coatings, nickel coatings
Разработка ресурсосберегающих, экологичных и высокоэффективных технологий является основной задачей современного гальванического производства. Важное значение имеет разработка новых видов покрытий, обладающих повышенной твердостью, износостойкостью, коррозионной устойчивостью, паяемостью, улучшенными электрическими и другими эксплуатационными свойствами.
В гальваническом производстве широко применяется электрохимическое хромирование [1, 2], это объясняется ценными свойствами хромовых покрытий, но электролиты хромирования имеют ряд значимых недостатков, особенно с точки зрения экологии, что ведет к сокращению их использования и стимулирует разработку процессов получения экологически безопасных защитных гальванических покрытий.
В промышленности, наиболее используемыми функциональными покрытиями являются никелевые [3]. В настоящее время перспективными для исследований являются композиционные никелевые покрытия – это функциональные материалы, в которых никелевая матрица армируется различными частицами-добавками [4, 5]. Такие покрытия обладают улучшенными физико-химическими свойствами, что расширяет их применение в промышленности, они могут служить заменой хромовым покрытиям в различных условиях эксплуатации. Рассмотрим свойства и применение некоторых никелевых КЭП.
- Покрытия с керамическими частицами (карбид кремния (SiC), оксид алюминия (Al₂O₃), нитрид бора (BN), алмазные частицы).
Свойства: повышенная твёрдость (до 600–1000 HV) и износостойкость; устойчивость к абразивному изнашиванию и высоким температурам. Применение: детали авиационных двигателей, режущие инструменты, пресс-формы; Ni-SiC используется в поршневых кольцах для снижения износа.
- Покрытия с наночастицами (углеродные нанотрубки (УНТ), графен, наноалмазы, нанооксиды).
Свойства: уникальная прочность, электропроводность, каталитическая активность; высокая удельная поверхность (улучшенная адгезия). Применение: катализаторы в топливных элементах (Ni -графен); миниатюрные электронные компоненты (Ni -УНТ).
- Гибридные КП. Комбинации: керамика + полимеры (например, SiC + PTFE); металлы + наночастицы (например, Ni-Co + алмаз).
Свойства: многофункциональность – сочетание износостойкости, низкого трения и коррозионной защиты. Применение: адаптивные покрытия для робототехники и аэрокосмической техники.
КЭП на основе никеля можно получать из электролитов различного состава, основной компонент – соли никеля. Параметры процесса (pH, плотность тока, перемешивание) влияют на равномерность распределения частиц.
Таким образом, выбранное направление исследований, является актуальной задачей современной гальванотехники. Возможность получения никелевых композиционных покрытий с различными дисперсными добавками, исследование их свойств, а также кинетики процесса – расширит область теоретического и практического знания в области электроосаждения композиционных покрытий и определения их функциональных свойств.
1. Solodkova, L.N. Elektroliticheskoe hromirovanie / L.N. Solodkova, V. N. Kudryavcev; pod red. V. N. Kudryavceva. – Moskva. : Globus, 2007 (Krasnoarmeysk). – 191 s. : il. – (Prilozhenie k zhurnalu "Gal'vanotehnika i obrabotka poverhnosti"). - Bibliogr.: S. 187-191.
2. Yampol'skiy, A.M. Gal'vanicheskie pokrytiya / A.M. Yampol'skiy. – Leningrad: Mashinostroenie. Leningradskoe otdelenie,1978. – 168 s.
3. Dasoyan, M.A. Tehnologiya elektrohimicheskih pokrytiy / M.A. Dasoyan, I.Ya. Pal'mskaya, E.V. Saharova. – Leningrad : Mashinostroenie. Leningradskoe otdelenie, 1989. – 391 s. – ISBN 5-217-00381-2. – Tekst : neposredstvennyy.
4. Celuykin, V.N. Kompozicionnye elektrohimicheskie pokrytiya: po-luchenie, struktura, svoystva / V. N. Celuykin // Fizikohimiya poverhnosti i zaschita materialov (FPZM) / RAN. – 2009. – T.45, vyp.3. – S. 287-301.
5. Toropov, A.D. Poluchenie i svoystva kompozicionnyh nikelevyh pokrytiy s ul'tradispersnymi almazami / A.D. Toropov, P.Ya. Detkov, S.I. Chu-haeva. – Tekst : neporsdetsvennyy // Gal'vanotehnika i obrabotka poverhnosti. – 1999. – T. 7, vyp. 3. – S. 14-19.
