<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of the Angarsk State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of the Angarsk State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Ангарского Государственного Технического Университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-777X</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">91758</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-777X-2024-1-18-123-127</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ХИМИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИКА</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>CHEMISTRY, CHEMICAL TECHNOLOGY AND MECHANICS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ХИМИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИКА</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">THE EFFECT OF ORGANIC ADDITIVES ON THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF NICKEL COATINGS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Сосновская</surname>
       <given-names>Нина Геннадьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sosnovskaya</surname>
       <given-names>Nina Gennad'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>sosnina148@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Корчевин</surname>
       <given-names>Николай Алексеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Korchevin</surname>
       <given-names>Nikolay Alekseevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Истомина</surname>
       <given-names>Алена Андреевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Istomina</surname>
       <given-names>Alena Andreevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>alenaist@ya.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО &quot;Ангарский государственный технический университет&quot;</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Funded Educational Establishment of Higher Education «Angarsk State Technical University»</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2024-12-19T04:51:26+03:00">
    <day>19</day>
    <month>12</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2024-12-19T04:51:26+03:00">
    <day>19</day>
    <month>12</month>
    <year>2024</year>
   </pub-date>
   <volume>1</volume>
   <issue>18</issue>
   <fpage>123</fpage>
   <lpage>127</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2024-12-10T00:00:00+03:00">
     <day>10</day>
     <month>12</month>
     <year>2024</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/91758/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/article/91758/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассмотрено влияние структуры различных групп органических соединений на физико-механические свойства полученных никелевых покрытий. Показано, что физико-химические свойства никелевых покрытий зависят от структуры введенных в сульфатный электролит никелирования органических добавок</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The influence of the structure of various groups of organic compounds on the physico-mechanical properties of the obtained nickel coatings is considered. It is shown that the physi-co-chemical properties of nickel coatings depend on the structure of organic additives intro-duced into the sulfate electrolyte of nickel plating</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>органические добавки</kwd>
    <kwd>сульфатный электролит никелирования</kwd>
    <kwd>микротвердость</kwd>
    <kwd>пористость</kwd>
    <kwd>блеск</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>organic additives</kwd>
    <kwd>sulfate electrolyte nickel plating</kwd>
    <kwd>microhardness</kwd>
    <kwd>porosity</kwd>
    <kwd>gloss</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Никелевые покрытия широко распространены в машиностроении, приборостроении, автомобильной промышленности и других отраслях, вследствие хороших физико-химических свойств. Широкое распространение никеля в гальванотехнике объясняется прежде всего его физико-механическими свойствами. Никелевые покрытия хорошо полируются до зеркального блеска и приобретают красивый декоративный вид благодаря образованию пассивной пленки на поверхности. Являясь, в основном, защитно-декоративным покрытием, никель способен надежно защитить железо от коррозии только при условии беспористости осадка [1, 2]. Для снижения пористости и повышения твердости никелевых покрытий в электролиты никелирования вводят органических блескообразующих добавок, позволяющие получать блестящие никелевые покрытия без полировки. В мировой гальванотехнике более 80 % никелевых гальванопокрытий осаждают непосредственно из ванн блестящего никели [3, 4, 5]. Органические добавки значительно увеличивают микротвердость покрытий, улучшают внешний вид, снижают пористость, но также приводят и к увеличению внутренних напряжений покрытия.Для получения блестящих никелевых покрытий предложены разнообразные добавки, относящиеся к различным классам органических соединений. Многие из них оказывают выравнивающее действие – сглаживают микропрофиль поверхности и уменьшают пористость осадков. Обычно в электролит вводят несколько органических добавок, которые при совместном действии не только придают блеск, но и изменяют некоторые физико-химические свойства никелевого покрытия [6, 7, 8].Целью работы является исследование влияния блескообразующих добавок на свойства никелевых покрытий, таких как внешний вид покрытия, микротвердость и пористость.Состав электролита и режим электроосаждения оказывает большое влияние на физико-механические свойства никелевых покрытий. Для никелирования применяются сульфатные, хлоридные, сульфаматные, борфторидные, кремнефторидные и другие электролиты [4]. Наибольшее распространение в промышленности получили сульфатные электролиты, в которых сульфат никеля является основным компонентом электролита, борная кислота вводится для регулировки рН, а хлорид-ионы для депассивации анодов [3, 5]. Исследования проводили в сульфатном электролите никелирования следующего состава: NiSO4∙7H2O  – 270 г/л; NaCl  – 15 г/л; H3BO3  – 30 г/л. Электроосаждение проводили при рН = 5,0 и температуре 50 ºС, диапазон плотностей тока подбирали для каждой исследуемой добавки исходя из внешнего вида никелевого покрытия [4]. Толщина никелевых покрытий во всех опытах составляла 20 мкм.Для сравнения физико-механических свойств исследованы никелевые покрытия, полученные с блескообразующими добавками, представленными в таблице 1. Оптимальные условия получения и характеристики полученных никелевых покрытий представлены в таблице 2. Блеск никелевых покрытий определяли с помощью блескомера БФ5М-45/0/45. Установлено, что все исследуемые органические добавки дают блестящие никелевые покрытия, а показатели блеска составляют от 101 до 158 единиц.Измерения твердости образцов проводили на микротвердомере DuraScan 70 с применением трехгранной пирамиды Виккерса по ГОСТ 2999-75. Во время испытаний были обеспечены: перпендикулярность приложения и плавное возрастание нагрузки 0,1 кг в течение 10-15 с. Выполняли серию из 5 испытаний в заданных точках, расстояние между центром отпечатка и краем соседнего отпечатка или краем образца выдерживалось не менее 2,5 длины диагонали отпечатка.Результаты определения микротвердости образцов представлены в таблице 2 и на рисунке 1. Установлено, что при введении органических добавок микротвердость никелевых покрытий увеличивается по сравнению с чистым электролитом. При чем введение в электролит добавок I и II повышает микротвердость незначительно, а добавки III, IV и V увеличивают твердость покрытий в 2 раза. На рисунке 1 видно, что чем ниже показатель блеска покрытия, тем меньше его твердость. И, наоборот, чем выше показатель блеска, тем выше микротвердость никелевого покрытия. Таблица 1. Используемые блескообразующие добавкиНомер добавкиОрганическое соединениеI 4-метил-N-(2,2,2-трихлорэтил)бензолсульфонамид II 2-хлор-N-(2,2,2-трихлор-1-{[(4-хлорфенил)сульфонил]амино}этил)ацетамид III тиомочевина IV 1-хлораллилизотиуроний хлорид V  6-окса-3,9-диселенаундекан        Таблица 2. Оптимальные условия получения и характеристика никелевых покрытийДобавкаПлотность тока, А/дм2Концентрация, г/лКачество покрытия (внешний вид)Блеск, единицыПористость,пор/см2Микротвердость по Виккерсу (HV), кгс/мм2без добавки4-5-матовое060-70260I5-60,1-0,3блестящее1460,3-0,6440II6-120,1-0,3блестящее1010-0,2358III0,7-1,00,3-0,4блестящее14835-40536IV18-201,0-1,2блестящее1580,6-0,8526V15-180,01-0,02блестящее1382-5543  Рисунок 1. Гистограмма блеска и микротвердости никелевых покрытий  Однослойные никелевые покрытия имеют большое количество пор, что приводит к низким показателям твёрдости и снижению коррозионной стойкости. Пористость никелевых покрытий определяли методом нанесения раствора по ГОСТ 9.302-88. При проведении исследования на подготовленную деталь накладывали фильтровальную бумагу, смоченную раствором K3Fe(CN)6  (10 г/л) и NaCl  (20 г/л) и выдерживали в течение 10 мин при температуре 18-25 ºС [5]. Установлено, что самый высокий показатель пористости наблюдается у матовых никелевых покрытий. При введении в электролит добавки III (тиомочевина) пористость снижается почти в 2 раза, но все равно остается достаточно высокой. Несмотря на высокие показатели блеска, вероятно поэтому тиомочевину не применяют в промышленных электролитах никелирования. Однако, производное тиомочевины – изотиурониевая соль (добавка IV) значительно снижает пористость покрытия, практически при тех же показателях блеска и микротвердости поверхности [9, 10].    Добавка III (тиомочевина) Добавка IV (1-хлораллилизотиуроний хлорид)   Добавка V (6-окса-3,9-диселенаундекан) Добавка II (2-хлор-N-(2,2,2-трихлор-1-{[(4-хлорфенил)сульфонил]амино}этил)ацетамид) Рисунок 2. Визуализация структуры покрытия с органической добавкой (х8000)  Фотографирование поверхности образцов и визуализацию структуры покрытия проводили на сканирующем электронном микроскопе Thermo Fisher Scientific Quattro C. На рисунке 2 видно, что введение органической добавки в электролит изменяет структуру никелевого покрытия. Так тиомочевина (добавка III) позволяет получить блестящее мелкокристаллическое покрытие, а производное тиомочевины (добавка IV) дает уже более выраженную структуру поверхности и повышенный показатель блеска. Добавки II и V дают еще более развитую поверхность никелевого покрытия, однако показатель блеска при этом снижается. Таким образом, установлено, что физико-химические свойства никелевых покрытий зависят от структуры введенных в сульфатный электролит никелирования органических добавок.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ямпольский, А.М. Краткий справочник гальванотехника / А.М. Ям-польский, В. А. Ильин – Л.: Машиностроение, 1981 – 269 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yampol'skiy, A.M. Kratkiy spravochnik gal'vanotehnika / A.M. Yam-pol'skiy, V. A. Il'in – L.: Mashinostroenie, 1981 – 269 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Свирь, К.А. Влияние блескообразующих добавок на физико-химические свойства никелевых покрытий // К.А. Свирь, Э.Д. Османова, Г.К. Буркат // Изве-стия СПбГТИ(ТУ) – 2017. – Т.41. – С. 44-49.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Svir', K.A. Vliyanie bleskoobrazuyuschih dobavok na fiziko-himicheskie svoystva nikelevyh pokrytiy // K.A. Svir', E.D. Osmanova, G.K. Burkat // Izve-stiya SPbGTI(TU) – 2017. – T.41. – S. 44-49.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дасоян, М.А. Технология элек-трохимических покрытий. / М.А. Дасоян, И.Я Пальмская, Е.В. Сахарова – Л.: Машиностроение, 1989. – 391 с. – ISBN 5-217-00381-2</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dasoyan, M.A. Tehnologiya elek-trohimicheskih pokrytiy. / M.A. Dasoyan, I.Ya Pal'mskaya, E.V. Saharova – L.: Mashinostroenie, 1989. – 391 s. – ISBN 5-217-00381-2</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Грилихес, С.Я. Электролитиче-ские и химические покрытия. Теория и практика / С.Я. Грилихес, К.И. Тихонов. – Л.: Химия, 1990. – 288 с. ил. – ISBN: 5-7245-05339.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Grilihes, S.Ya. Elektrolitiche-skie i himicheskie pokrytiya. Teoriya i praktika / S.Ya. Grilihes, K.I. Tihonov. – L.: Himiya, 1990. – 288 s. il. – ISBN: 5-7245-05339.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мамаев, В.И. Никелирование / В.И. Мамаев, В.Н. Кудрявцев. – М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2014. – 192 с. – ил., табл.; 21. – ISBN 978-7237-1150-1.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mamaev, V.I. Nikelirovanie / V.I. Mamaev, V.N. Kudryavcev. – M.: RHTU im. D.I. Mendeleeva, 2014. – 192 s. – il., tabl.; 21. – ISBN 978-7237-1150-1.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сосновская, Н.Г. Структурный подход к разработке блескообразующих добавок в электролит никелирования / Н.Г. Сосновская, Н.В. Истомина, В.А. Грабель-ных, И.Н. Богданова, И.Б. Розенцвейг, Н.А. Корчевин // Современные электрохимиче-ские технологии и оборудование: матери-алы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 15–19 мая 2023 г. / Белорус. гос. технол. ун-т. – Минск: БГТУ, 2023. – С.180-183.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sosnovskaya, N.G. Strukturnyy podhod k razrabotke bleskoobrazuyuschih dobavok v elektrolit nikelirovaniya / N.G. Sosnovskaya, N.V. Istomina, V.A. Grabel'-nyh, I.N. Bogdanova, I.B. Rozencveyg, N.A. Korchevin // Sovremennye elektrohimiche-skie tehnologii i oborudovanie: materi-aly Mezhdunar. nauch.-tehn. konf., Minsk, 15–19 maya 2023 g. / Belorus. gos. tehnol. un-t. – Minsk: BGTU, 2023. – S.180-183.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Истомина, Н.В. Блестящее ни-келирование: проблемы и перспективы / Н.В. Истомина, Н.Г. Сосновская, А.О. По-лякова // Вестник Ангарской гос. тех. ака-демии. – 2014. – № 8. – С. 77-80.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Istomina, N.V. Blestyaschee ni-kelirovanie: problemy i perspektivy / N.V. Istomina, N.G. Sosnovskaya, A.O. Po-lyakova // Vestnik Angarskoy gos. teh. aka-demii. – 2014. – № 8. – S. 77-80.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Березин, Н.Б. Развитие теории блескообразования / Н.Б. Березин, Ж.В. Межевич // Вестник технологического университета. – 2016. – Т.19, № 9. – С. 60-63.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Berezin, N.B. Razvitie teorii bleskoobrazovaniya / N.B. Berezin, Zh.V. Mezhevich // Vestnik tehnologicheskogo universiteta. – 2016. – T.19, № 9. – S. 60-63.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Иванова, А.О. Использование добавок изотиурониевых солей в технологии блестящего электрохимического никелирования / А.О. Иванова, Н.Г. Сосновская, В.С. Никонова, Е.П. Леванова, С.И. Попов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2017. – Т.7, №4. – С. 136-141.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ivanova, A.O. Ispol'zovanie dobavok izotiuronievyh soley v tehnologii blestyaschego elektrohimicheskogo nikelirovaniya / A.O. Ivanova, N.G. Sosnovskaya, V.S. Nikonova, E.P. Levanova, S.I. Popov // Izvestiya vuzov. Prikladnaya himiya i biotehnologiya. – 2017. – T.7, №4. – S. 136-141.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сосновская, Н.Г. Электроосаждение блестящих никелевых покрытий из сульфатного электролита в присутствии изотиурониевых солей / Н. Г. Сосновская, Н. В. Истомина, Л. М. Синеговская, И. Б. Розенцвейг, Н.А. Корчевин // Гальванотехника и обработка поверхности. – 2019. – Т.27, № 4. - С. 4-11.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sosnovskaya, N.G. Elektroosazhdenie blestyaschih nikelevyh pokrytiy iz sul'fatnogo elektrolita v prisutstvii izotiuronievyh soley / N. G. Sosnovskaya, N. V. Istomina, L. M. Sinegovskaya, I. B. Rozencveyg, N.A. Korchevin // Gal'vanotehnika i obrabotka poverhnosti. – 2019. – T.27, № 4. - S. 4-11.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
