Патент на изобретение №2155246
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЭЛЕКТРОЛИТ-СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НИКЕЛЬ-ФТОРОПЛАСТ
(57) Реферат: Изобретение относится к электрохимическим производствам, гальванотехнике, а именно к электрохимическому осаждению никелевых композиционных покрытий. Электролит-суспензия содержит, г/л: сульфат никеля 240-340, хлористый никель 30-60, борная кислота 30-40, фторопластовый порошок 20-150, диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4-0,8, поверхностно-активные вещества 0,4-3, вода – остальное. При этом в качестве фторопластового порошка электролит-суспензия содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Технический результат: снижение внутренних напряжений композиционных покрытий никель – фторопласт. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к электрохимическим производствам, гальванотехнике, а именно к электрохимическому осаждению никелевых композиционных покрытий. На сегодняшний день особое место среди гальванических композитов занимают металлополимерные, а в частности – металлофторопласты, которые обладают рядом характеристик, свойственных, как металлам (прочность, износостойкость), так и фторполимерам (уплотнительной способностью, антиадгезионностью – антипригарностью), эти покрытия обладают хорошей коррозионной стойкостью и низким коэффициентом трения. Все процессы формирования металлофторопластовых композитов делят на химические и электрохимические. Последние имеют преимущество ввиду возможности более скоростного их наращивания под током. Как правило, в состав электролитов-суспензий для гальванического осаждения покрытий металл-фторполимер входят: стандартный электролит для нанесения чисто металлических покрытий (водный раствор солей осаждаемого металла), мелкодисперсный фторполимерный порошок, смесь поверхностно-активных веществ, которые обеспечивают стабилизацию гидрофобного порошка в водной среде электролита. Известны два вида электролитов-суспензий: по первому (Патент РФ N 2033482, БИ N 11, 20.04.95) – в предварительно приготовленный электролит добавляют различные виды выпускаемых промышленностью суспензий фторполимера и ПАВ, по второму (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) – предварительно готовят суспензию из выпускаемых промышленностью порошков, добавляя к ним ПАВ. В обоих случаях особое значение имеет правильный подбор концентрации ПАВ: при малых концентрациях трудно добиться получения устойчивой суспензии, при высоких значениях концентрации происходит изменение внутренних напряжений в осадке, вызывая растрескивание и отслаивание от покрываемой подложки. В условиях промышленного производства достаточно трудно грамотно корректировать содержание ПАВ в электролите-суспензии, что зачастую приводит к снижению качества покрытий. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является электролит-суспензия (Патент США N 4098654, кл. С 25 D 15/00) следующего состава, г/л: Сульфат никеля – 190-240 Хлористый никель – 60-90 Борная кислота – 30 Политетрафторэтилен(ПТФЭ) – 3-150 Поверхностно-активные вещества (в расчете на 1 м2 поверхности частиц), мМоль/м2 – 0,003 Вода – Остальное Режим осаждения: pH 4,5, Т= 323-333 K, плотность катодного тока iк= 1-2 А/дм2, механическое перемешивание. Недостатком этого электролита-суспензии является проявление высоких внутренних напряжений у осажденного композита, что вызвано необходимостью качественной стабилизации суспензии поверхностно-активными веществами, которые зачастую наряду с внедрением частиц в матрицу являются источником внутренних напряжений. Задача изобретения снижение внутренних напряжений композиционных гальванических металлофторопластовых осадков. 1. Электролит-суспензия для получения покрытий никель-фторопласт, включающая сульфат никеля, хлористый никель, борную кислоту, фторопластовый порошок, поверхностно-активные вещества и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты, при соотношении компонентов в граммах на 1 литр раствора: Сульфат никеля – 240-340 Хлористый никель – 30-60 Борная кислота – 30-40 Фторопластовый порошок – 20-150 Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты – 0,4-0,8 Поверхностно-активные вещества – 0,4-3 Вода – Остальное 2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Режим осаждения: pH 4,4-4,6, Т= 298-333 K, плотность катодного тока iк= 0,25-5 А/дм2, механическое перемешивание. Пример 1 Электролит-суспензию готовили диспергируя предварительно приготовленный концентрат – смесь порошка сополимера тетрафторэтилена с этиленом Ф-40 (ТУ-301-05-17-89) 100 г/л и поверхностно-активных веществ 2 г/л, в электролите, составленном на основе сульфата никеля 250 г/л, хлористого никеля 30 г/л, борной кислоты 30 г/л, диимида 4,6-дисульфоизофталевой кислоты 0,4 г/л, растворенных в дистиллированной воде. Электролиты предварительно прорабатывали в течение 10 часов в ячейке со стальным катодом при плотности тока 1,5 А/дм2. Покрытия толщиной 20 мкм наносились из ванны стандартного типа на бронзовые цилиндры с поверхностью 0,045 дм2 при pH 4,6, Т=298 K и плотности тока 2 А/дм2 контроль (для контроля качества на растровом электронном микроскопе и определения напряжений). Контроль адгезии покрытий производили на образцах-свидетелях в соответствии с ГОСТ 9.302-88. Измерение внутренних напряжений производили с помощью рентгено-структурного метода, оценивая уширение пиков линий дифракционных максимумов. Результаты измерения внутренних напряжений представлены в таблице. Аналогичным образом (примеры 2-8) готовились электролиты суспензии, проводилось электроосаждение, контроль и измерение внутренних напряжений. Как видно из таблицы никельфторопластовые композиционные покрытия, осажденные из предложенного электролита, обладают значительно меньшими по величине внутренними напряжениями в широкой области рабочих плотностей тока и температуры электролита. Формула изобретения
Сульфат никеля – 240 – 340 Хлористый никель – 30 – 60 Борная кислота – 30 – 40 Фторопластовый порошок – 20 – 150 Диимид 4,6-дисульфоизофталевой кислоты – 0,4 – 0,8 Поверхностно-активные вещества – 0,4 – 3 Вода – Остальное 2. Электролит-суспензия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фторопластового порошка она содержит сополимер тетрафторэтилена с этиленом. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.01.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 33-2002
Извещение опубликовано: 27.11.2002
|
||||||||||||||||||||||||||
