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.
