Способ получения железо-ванадиевого покрытия

 

Сущность изобретения: способ включает осаждение из электролита, содержащего, г/л: хлорид железа (II) четырехводный 90, метаванадат аммония 30, хлорид натрия 80, в режиме импульсного униполярного тока при плотности тока 300-1300 А/м2, частоте импульсов 0,636-1,886 Гц и их длительности 0,03 -0,07 с . 2 табл.

(19) (()) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (s()s С 25 0 5/18, 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4757878/26 (22) 14.11.89 (46) 30.08.92. Бюл.й 32 (71) Казанский химико-технологический институт им.С.М.Кирова (72) О.И.Ахмеров, В,С.Кондратьев и

А;М.Кудлай (56) Сасегез6., й9ауеп В., ВагЫег M.J, Surface TechnoI., 1984, v.21, М 2, р 137-153.

Васько А.Т. и Ковач С.К. Электрохимия тугоплавких металлов, Киев: Техника, 1983 с.92.

Изобретение относится к получению металлических покрытий электрохймическим способом и может быть использована в раэличных отраслях народного хбзяйства, преимущественно в радиоэлектронной, оптической и химической промышленности.

Известен способ получения железо-ванадиевого покрытия на металлических поверхностях из электролита, содержащтего сульфат железа (II) семиводный, метаванадат натрия, хлорид натрия, гидрокарбонат натрия и воду, посредством пропускания через него постоянного така.

Недостатком такого способа является низкое качество получаемого покрытйя, а именно плохое сцепление с металлической поверхностью и высокая шероховатость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения железо-ванадиевого покрытия на металлических поверхностях, включающий пропускание постоянного электрического тока через электролит, содержащий хлорид железа (! 1) четырехводный 90 г/л. метаванадат аммония 30 г/л, хлорид натрия и воду.

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗО-ВАНАДИЕВОГО ПОКРЫТИЯ (57) Сущность изобретенйя: способ включает осаждение из электролита. содержащего, г/л. хлорйд железа (II) четырехводный 90, метаванадат аммонйя 30, хлорид натрия

80, в режиме импульсного униполярного тока при плотности тока 300-1300 А/м2, частоте импульсов 0,636 -1,886 Гц и их длительности 0,03 — 0;07 с . 2 табл.

Недостатком известного сйособа явля- (J) ется выс ока я шерохов ато сть получаемого покрытия и плохое его сцепление с металлической поверхйостьою, Целью изобретения является повышение качества получаемого покрытия, Указанная цель обеспечивается способом пол учтения железо-ва над ие ваго покрытия и ут ем электроо саждения из Ql электролита, содержащего хлорид железа QQ (II) четырехводный, метаванадат аммония, хлорид натрия и воду, в котором согласно изобретейию электроосаждение ведут в ре-, жиме импульсного униполярного тока при ппотиости тока 300-1300 A/и, частоте им- 5»

2 пульсов 0,636-1,886 Гц, длительности им- ъ пульсов 0,03-0,07 с, из электролита состава, г/л:

Хлорид железа (II) четырехводный 90

Метаванадат аммония . 30

Хлорид натрия 80, Это позволяет получить качественное покрытие за счет увеличения прочности сцепления с основой-металлом и уменьшения шероховатости полученного покрытия, 1758091

Преимущественно предлагаемого способа иллюстрируется приведенными примерами осуществления способа.

Пример 1. Готовят электролит следующего состава, г/л:

Хлорид железа (И) четырехводный 90

Метаванадат аммония 30

Хлорид натрия 80.

Перечисленные компоненты в указанных количествах последовательно растворяют в 800 мл воды при комнатной .температуре, после чего раствор доводится до 1 л. Через приготовленный таким образом электролит пропускают импульсный униполярный ток со следующими характеристиками:

Плотность тока импульса, Аlм 300

Частота импульсов, Гц 1,886

Длительность импульса, с -0,03

В качестве катода и анода использовали пластинки из стали марки Ст.З. Электролиз проводили при комнатной температуре до получения покрытия толщиной 10 мкм.

Источником поляризующего тока служил импульсный. потенциальный ПИ 50-1.

Шероховатость и степень сцепления с металлической основой определялй согласно известным методикам. Шероховатость покрытия определяли на профилографе марки

П-203. Сцепление покрытия с металличе ской основой определяли после излома по месту сгиба полученного образца. Считалось, что сцепление покрытия с основой отсутствует, если на месте излома образца покрытие отслаивалось от.основы.

Аналогично проводили получение покрытий для прототипа при пропускании постоянного тока с плотностью 800 Аlм .

Состав электролита, из которого пол5 учали покрытия с использованием постоянного тока, методики определения шероховатости и сцепления покрытия с основой аналогичны использованным в примере 1.

10 Полученные данные приведены в табл.1.

В табл.2 приведено сравнение предложенного способа получения железо-ванадиевого покрытия с прототипом. В опытах 1-4

15 в качестве катода использовалась сталь марки Ст.3, в опытах 5 6- цинк, в опытах 7,8 — медь.

Как видно из табл.2, предлагаемый способ позволяет уменьшить шероховатость

20 получаемых покрытий в 40 раз и значительно улучшить сцепление покрытий с металлической основой.

Формула изобретения

Способ получения железо-ванадиевого

25 покрытия, включающий осаждение из электролита, содержащего хлорид железа (И) четырехводный, метаванадат аммония и хлорид натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии и снижения

ЗО шероховатости, электроосаждение ведут в режиме импульсного униполярного тока при плотности тока 300-1300 Alм2, частоте импульсов 0,636 — 1,886 Гц и их длительности 0,03-0,07 с при следующем соотношении

35 компонентов, г/л:

Хлорид железа (И) четырехводный 90

Метаванадат аммония . 30

Хлорид. натрия 80

1758091

Материал катода

Пример

4астота импульса, Гц

Плотность тока, Д/м2

Ф

0,05

0,05

0,85

0,58

0,52

0,60

0,88

0,91

0,62

0,52

0,66

0,952

0,952

Сталь

Сталь

Сталь

Сталь

0,952

0,952

0,952

0,952

0,952

0,952

0,05

0,05

0,05

0,02

0,03

0,05

6

Сталь

Сталь

Сталь

Сталь

Хорошее

Хорошее

Сталь

g,07

0,952

Хорошее

10

Сталь

Сталь

0,952

0,555

0,636

0,952

1,886

2,381

0,10

0,05

О,05

0,05

0,05

0,05

1,03

0,89 о,73

0,52

0,68

0,97 .20

Сталь

Сталь

Сталь

Сталь

Сталь

13

14

16

17

18

19

Хорошее

0,05

0,59

0,952

Цинк

Цинк

0,952

0,05

Медь

Медь

800

Параметры тока

Длительность импульса, с

Постоянный ток

Постоянный ток

Постоянный ток

Таблица 1

Свойства покрытий

Шерохова" Сцепление тость мкм

Отсутствует

Хорошее

Хорошее

Хорошее

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

Хорошее

Хорошее

Отсутствует

Отсутствует

Хорошее

Отсутствует

Хорошее

Отсутствует

Таблица2