Электролит для нанесения композиционных покрытий на основе хрома

 

Использование: электрохимическое нанесение композиционных покрытий на основе хрома для защиты изделий от коррозии в агрессивных средах. Сущность изобретения: электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 200-250, серная кислота 2,0-2,5, нитрид титана 10-20, бензоилпирувоилгидразинокарбонитрилметилпиридиний хлорид 0,1-0,5. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 25 0 15/00

ГОсудАРстВеннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4949957/26 (22) 22.04.91 (46) 23,04.93. Бюл, N- 15 (71) Пермский государственный университет, Естественно-научный институт при Пе рмском государственном университете и

Завод им.С.М.Кирова (72) Л,M.ßãîäêèíà, И.Е.Савочкина, А.Н.Масливец и Е.К.Махнев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1221950, кл, С 25 0 15/00, 1984, Авторское свидетельство СССР

М 1700105, кл. С 25 D 15/00, 1989.

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электрохимическому нанесению композиционных покрытий на основе хрома, которые могут найти применение в различных отраслях промышленности для защиты изделий от коррозии в агрессивных средах.

Цель изобретения — повышение рассеивающей способности электролита и повышение коррозионной стойкости осадков хрома.

Добавка БПХ имеет структурную форн""" (с,н;сос с-соннннсосн,н©) с1

0Н

Сопоставительный анализ показывает, что наличие в добавке БПХ функциональных групп определяет их адсорбцию на катоде и получение мелкокристаллических блестящих покрытий. В ысокие ингибиторные свойства добавки БПХ способствуют получению высококоррозионностойких покрытий.

Покрытия наносились на образец из стали Ст 05 кп.. Ж „1810399 Al (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ

ХРОМА (57) Использование; электрохимическое нанесение композиционных покрытий на основе хрома для защиты изделий от коррозии в агрессивных средах. Сущность изобретения: электролит содержит, г/л: хромовый ангидрид 200 — 250, серная кислота 2,0 — 2,5, нитрид титана 10 — 20, бензоилпирувоилгидразинокарбонитрилметилпиридиний хло-. рид 0,1 — 0,5, 1 табл.

Электролит готовится следующим образом. Хромовый ангидрид растворяется в

4/5 ч, требуемой для данной ванны дистиллированной воды при температуре 60 — 80 С.

Затем добавляют 3/4 рассчитанного количества серной кислоты В полученный электролит вводят при интенсивном перемешивании нитрид титана и растворенную в отдельной порции воды добавку БПХ. Доводят электролит до необходимого количества дистиллированной водой.

Корректировку концентрации хромового ангидрида и серной кислоты проводят по

ГОСТ 9.073-77. Рассеивающую способность электролита (РС) измеряли в ячейке

Халла с угловым пятисекционным катодом, расположенным под углом 550 относительно плоскости анода. Значение РС вычисляли по формуле

Х!аи -bnt

100;/о, Х )1 -аи! и =1

1810399

)кп ап=—

1КСР

1кср -ц- Z !кп

n -=1

In

)кп = а

Nn плср

Rn кор

Ьк b уравнение для расчета тока коррозии выглядит очень просто 55

)кор =—

0,1-0,5 где an, bn — первичное и вторичное распределение тока; где Iyn — плотность тока на секции, iycp — средняя плотность тока.

Среднюю плотность тока определяли по формуле

Плотность тока на секции рассчитывали следующим образом: где ln — ток, приходящийся на секции;

Sn — площадь секции. . После определения вторичного распределения по формуле где гп77 — привес металла на секции; аср — средний привес металла, получали распределение осаждаемого металла flo поверхности подложки., Коррозионную стойкость определяли методом поляризационного сопротивления в 3 -ном растворе хлористого натрия путем снятия поияризационных кривых ходом в анодную область при ступенчатом изменении потенциала с шагом, равным 0,004 В.

Диапазон измерения потенциала составлял ЬЕ =+ 0,02 В.

Скорость коррозии определяли где Ь» и Ьа — коэффициенты уравнения Тафеля а,к а+ Ьа,к Ig 4,к.

При использовании константы В

Пример 1. Бензоилпирувоилгидраэинокарбонилметилпиридиний хлорид.

К раствору 1,87 г (0,01 моль) гидразинокарбонилметилпиридиний хлорида в 20 мл

5 абсолютного диметилсульфоксида приливают раствор 1,74 г (0,01 моль) 5-фенил2,3-дигидро-2,3-"фуран-диона в 20 мл абсолютного дихлорэтана. Через 1 час выпавший осадок отфильтровали. Выход 2,57 .

10 г (71%), Тпл. 230 — 1 Ñ (с разл., из воды).

Найдено, ф: С56,40; Н4,39; N11,71; Cl

9,73, Вычислено, (: С 56,44; Н4,46; Й I1,61;

Cl 9,80.

15 ИК-спектр (UR — 20, вазелиновое масло, у, см ); 3410 NHNH),3180 ION е Н-хелетном цикле),1718(С =О), 1681(С =О), f600cu(C =О в Н-хелатном цикле}, Спектр ПМР (РЯ20

2310, 020, DSS; б.м,д.): 4,79 (С, 2Н, CH2), 7,47 )u, 11Н, СеНе «х© + С7Н), 8,78 1уш. с, 2Н, NH NH).

Спектральные характеристики нового соединения соответствуют литературным

25 данным по полностью енолизованным по

L-карбонильной группе гидразидом бензоилпировиноградных кислот, П ример 2.Характеристикаипреимущества указанного электролита, а также

30 свойства получаемых покрытий, отражены в таблице.

Как видно из приведенных данных, заявляемый электролит отличается высокой рассеивающей способностью и высоким вы35 ходом по току, что позволяет получать блестящие хромовые покрытия с высокой коррозионной стойкостью.

Формула изобретения

Электролит для нанесения композици40 онных покрытий на основе хрома, содержащий хромовый ангидрид, серную кислоту, нитрид титана и органическую добавку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения рассеивающей способности электроли"5 та и коррозионной стойкости покрытий, он .содержит в качестве органической добавки бензоил пирувоилгидразинокарбонилметилпиридинйй хлорид общей формулы

50 Сбнь сосН-С сОИНМНсосн2 O С1

0Н при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид 200-250;

Серная кислота 2,0 — 2,5

Нитрид титана 10-20 Бенэоилпирувоилгидраэинокарбонилметилпиридиний хдорид

1810399

Компоненты электролита, г/л; режим и результаты электролиза

Составы

1 (прототип) 5

2,5

0,5

2,5

1,0

2,5

20.

0,1

1,5

1,5

0,1.

2,0

0,1

2,5

0,05

2,5

1,2

Хромовый ангидрид

Серная кислота

Нитрид титана

Добавка БПХ

Бромистый алюминий

Добавка ГБ

Температура, С

Плотность тока осаждения, А/дм

Толщина покрытия, мкм

Выход по току,ф

МикротвердостЬ покрытий, ГПа

Рассеивающая способность,$

Коррозионная стойкость, А/м

50

50

50

50

50

50

26

12,4

9,2

10,8

12,6

8,0

0,12

0,60

0,10

0,41

0,12

0,10

0,40

Составитель Л; Ягодкина

Техред М,Моргентал

Редактор Е. Полионова

Корректор О. Кравцова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101.

Заказ 1422 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5