Патент на изобретение №2339746

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ МЕДИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит: сульфат меди 220 г/л; серную кислоту 45 г/л; дисперсную фазу – фуллерен С₆₀ 0,03-0,05 г/л и воду. Технический результат состоит в получении качественных защитных покрытий с пониженным коэффициентом шероховатости. 1 табл.

Изобретение относится к области гальванотехники и предназначено для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди.

По мере развития гальванотехники все большее распространение получают композиционные покрытия, которые наносятся из электролитов-суспензий, т.е. электролитов, модифицированных добавками высокодисперсных порошков или микроволокон, когда частицы дисперсной фазы при электроосаждении заращиваются металлом, закрепляясь на поверхности изделия в металлической матрице.

Композиционные покрытия получают в тех случаях, когда предусматривается модифицирование поверхности металлических изделий для придания им новых свойств (повышение коррозионной устойчивости, снижение трения и износа, увеличение твердости и т.д.).

Однако использование данного электролита ограничено серьезными технологическими трудностями при получении частиц дисперсной фазы: нитрид титана получают разложением TiH₂ в азотной плазме дугового разряда. Кроме того, данный процесс приводит к серьезному удорожанию электролита.

Однако молибдат-ионы, находящиеся в электролите, приводят к снижению его стабильности и образованию хрупких осадков.

За прототип выбран известный электролит, описанный в источнике: Сайфуллин Р.С. Комбинированные электрохимические покрытия и материалы. М.: Химия, 1972, 168 с. В качестве дисперсной фазы он содержит дисульфид молибдена. По совокупности сходных существенных признаков он наиболее близок к предложенному техническому решению. Известный электролит имеет следующий состав, г/л:

Недостатком известного электролита является высокая концентрация дисперсной фазы. В результате возникают проблемы с равномерностью осадка по толщине, покрытие имеет склонность к отслаиванию. Кроме того, покрытия, осаждаемые из данного электролита, обладают высоким коэффициентом шероховатости, что снижает их износостойкость.

Перед заявленным изобретением была поставлена задача создать электролит для получения композиционных электрохимических покрытий с низким коэффициентом шероховатости, обладающих хорошей адгезией к основе.

Для достижения поставленной задачи электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди содержит сульфат меди, серную кислоту и дисперсную фазу. В качестве дисперсной фазы содержится фуллерен С₆₀ при соотношении компонентов, г/л:

Технический результат, получаемый при использовании заявленного электролита, заключается в снижении коэффициента шероховатости покрытий в 2,5-3 раза и, соответственно повышении их износостойкости.

Процесс нанесения покрытия ведут при катодной плотности тока 3-7 А/дм² и температуре 20°С. Электролит готовят путем растворения серной кислоты и сульфата меди в дистиллированной воде. Затем раствор фильтруют и переливают из ванны подготовки электролита в бак-накопитель, в который добавляют требуемое количество водной дисперсии фуллерена С₆₀ со средним размером частиц 24 нм.

Конкретные примеры, иллюстрирующие использование изобретения, представлены в таблице 1 “Влияние состава электролита на коэффициент шероховатости покрытий”.

Из таблицы видно, что введение в электролит дисперсных частиц фуллерена С₆₀ приводит к снижению коэффициента шероховатости композиционных покрытий. Это происходит за счет того, что частицы фуллерена С₆₀, выступая в качестве центров кристаллизации, способствуют формированию мелкокристаллических покрытий. Кроме того, данные покрытия обладают хорошей адгезией к основе и не разрыхляются. При уменьшении содержания фуллерена С₆₀ в электролите ниже 0,03 г/л он слабо влияет на свойства покрытий, при увеличении его концентрации более 0,05 г/л дисперсные частицы начинают коагулировать.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получать качественные защитные покрытия, приводит к снижению коэффициента шероховатости в 2,5-3 раза. Предлагаемый электролит может найти применение в различных отраслях промышленности для модифицирования поверхности деталей машин и механизмов.

Формула изобретения

Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе меди, содержащий сульфат меди, серную кислоту, дисперсную фазу и воду, отличающийся тем, что в качестве дисперсной фазы он содержит фуллерен С₆₀ при следующем соотношении компонентов, г/л:

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.04.2009

Извещение опубликовано: 20.09.2010 БИ: 26/2010