Ангарск, Иркутская область, Россия
Исследовано влияние дигидрокверцетина и режима электролиза в сульфатном электролите на процесс никелирования, а также качество никелевых покрытий
дигидрокверцетин, никелирование, сульфатный электролит, блескообразователь, блеск, пористость, выход по току
Никелевые покрытия, полученные электрохимическим путем, применяются в защитно-декоративных целях в условиях повышенных температур, агрессивных и специальных средах во многих отраслях промышленности. Наибольшее распространение среди электролитов никелирования получил сульфатный электролит. Для получения блестящих никелевых покрытий в сульфатный электролит вносят специальные добавки, например сочетание 1,4-бутиндиола и сахарина [1].
В данной работе было исследовано влияние дигидрокверцетина на процесс электрохимического никелирования в сернокислом электролите. Было вынесено предположение, что дигидрокверцетин является потенциальным блескообразователем, и при его добавлении в электролит возможно получение блестящего никелевого покрытия [2]. Сам по себе дигидрокверцетин отличается широким спектром биологической активности по сравнению с другими представителями флаванолов [3].
Для этого был проведен ряд экспериментов в угловой ячейке Хулла, которые заключались в исследовании влияния различной концентрации дигидрокверцетина на электролиз и внешний вид получаемого никелевого покрытия. Было установлено, что оптимальная концентрация для получения блестящего никелевого покрытия является 0,1 г/л, так как приконцентрации меньше 0,1 г/л блеск получался менее интенсивным, а при концентрации больше 0,1 г/л электролит после электролиза мутнеет, что вероятно связано с образованием комплексных соединений никеля и повышением рН раствора электролита.
Далее, методом электролиза в сернокислом электролите с добавкой дигидрокверцетина концентрацией 0,1 г/л, были получены покрытия толщиной 20 мкм на стальных пластинах, при плотностях тока 5-20 А/дм2 с цельюопределения зависимости влияния катодной плотности тока (ik) на блеск, пористость и выход по току(ВТ). Результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
Влияние плотности тока на качество никелевых покрытий
в присутствии дигидрокверцетина (с = 0,1 г/л)
|
ik, А/дм2 |
ВТ, % |
Пористость |
Блеск |
|
5 |
105 |
Не устанавливалось |
Отсутствует |
|
8 |
100 |
Частая пористость по краям поверхности, поры большие |
Блестящие прослойки ближе к краям покрытия |
|
10 |
108 |
Средние поры, пористость распределена неравномерно, нечастые скопления |
В основном слабый блеск, с сильно блестящими прослойками |
|
12 |
102 |
Не устанавливалось |
Равномерный блеск |
|
15 |
112 |
На подгоревшей стороне большие редкие поры, на другой – редкие маленькие поры |
Одна сторона подгорела, но имеются блестящие зоны, другая сторона блестит |
|
20 |
102 |
Покрытие подгорело на всей поверхности, |
|
В заключении можно сделать вывод, что при добавлении дигидрокверцетина в сульфатный электролит можно получить блестящие никелевые покрытия. Выход по току находится в диапазоне 100-112%, а пористость никелевого покрытия с повышением плотности тока снижается. Допустимые плотности тока для электролиза находятся в диапазоне от 8 до 15 А/дм2, однако для установления более точной оптимальной плотности тока для получения низкопористых блестящих покрытий требуются дополнительные эксперименты.
1. Мамаев, В.И. Функциональная гальванотехника: учебное пособие / В.И. Мамаев. – Киров: ФГБОУ ВПО «ВятГУ». – 2013. – 208 с.
2. Шейко, С.С. Исследование поведения дигидрокверцетина при электро-химическом никелировании / С.С. Шейко, Н.Г. Сосновская // Современные технологии и научно-технический прогресс. – 2023, № 10. – С. 79-80.
3. Бабкин, В.А. Продукты глубокой химической переработки биомассы лиственницы. Технология получения и перспективы использования / В.А. Бабкин, Л.А. Остроухова, С.З. Иванова, и др. // Российский химический журнал. – 2004. – Т. XLVIII, №3. – С. 62-69.
