Физико-химические свойства никелевых покрытий, полученных из электролитов с наноуглеродными добавками
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
535052232625УДА 7302434356550УДА 10685614557249АСМ 1282515102723АСМ 519319392239АСМ 1 + УДА 215272017726АСМ 5 + УДА 2444524173317АШ 0,520243435423АШ 182422111721АШ 210347241431АШ 3463135211417АШ 5372843273212АШ 2 + АСМ 12423212876
Исходя из приведённых в таблице 3 данных, невозможно судить о каких-либо определённых закономерностях между количеством пор и концентрацией добавки или между количеством пор и плотностью тока. В большинстве случаев после осаждения с наноуглеродными добавками, пористость покрытия снижается по сравнению с чистым никелем, однако исключениями стали следующие концентрации:
УДА-ТАН 5г/л и 10 г/л
Лучшие же показатели продемонстрировали покрытия, полученные из электролитов с добавками:
АСМ 1 г/л +УДА 2 г/л; АШ 1 г/л; АШ 2 г/л + АСМ 1 г/л.
Однако желаемых результатов не принёс ни один состав электролита. И это является основанием для дальнейших исследований в области снижения пористости.
.3 Влияние параметров электролиза на выход никеля по току.
Выход по току никеля рассчитывался для всех образцов, исследовавшихся затем на пористость и микротвёрдость. Данные, полученные в ходе гравиметрического расчета выхода по току, приведены ниже в таблице и проиллюстрированы графическими зависимостями.
Таблица 4 - Сводная таблица выходов по току для никелевых покрытий с различными концентрациями добавок.
6 мкм УДА Вт, % C, г/л11,52091,91339100,239291,82363291,25055100,456695,67637595,4485295,45553101,0274795,6694794,8032298,244861095,8904190,88932100,21219 мкм УДА C, г/лВт, % 11,52092,1679693,82825102,7397294,8481298,2471699,463975103,335396,77419105,2717102,590895,44852101,54851095,8904187,4944896,4866 мкм АШ C, г/лВт, % 11,52091,91339100,239291,823630,584,8431396,1078588,613011101,635108,067109,1612100,9722100,6741103,5959395,2275794,3683494,60616598,3208193,28115107,87679 мкм АШ C, г/лВт, % 11,52092,1679693,82825102,73970,599,0172796,3323109,1423197,23049100,0147108,249299,4639795,44852103,1864392,4657599,5728498,27278592,0190690,73501105,27120 мкм УДА Вт, % C, г/л11,52599,74731102,3297,36771799,5676100,725297,1998410101,8254101,9003100,725220 мкм АШC, г/лВт, % 11,520,593,1639896,42761107,0373199,9468102,0011103,747294,09496100,188104,0156395,0259397,4348697,70346590,1050790,787105,4929
Концентрация, г/лВт, % при i=1А/дм2АСМ 195,69092АСМ 5101,1438УДА 2 +АСМ 198,01835УДА 2 +АСМ 5101,0773
Рис 9 - Зависимость выхода по току никелевого электролита от концентрации УДА-ТАН (6 мкм)
Рис 10 - Зависимость выхода по току никелевого электролита от концентрации УДА-ТАН (9 мкм)
Рис 11 - Зависимость выхода по току никелевого электролита от концентрации АШ (6 мкм)
Рис 12 - Зависимость выхода по току никелевого электролита от концентрации АШ (9 мкм)
Рис 13 - Зависимость выхода по току никелевого электролита от концентрации УДА-ТАН (20 мкм)
Анализ табличных и графических данных позволяет отметить следующие особенности выхода по току для никелевых электролитов:
Все значения колеблются в районе 95-105%, что является весьма хорошим результатом. Как правило, в литературе говорится о 80-90%
Некоторое превышение 100% может быть объяснено ошибкой аналитических весов (т.к. выход по току рассчитывался гравиметрическим способом) и погрешностью при обработке результатов (бралась средняя величина проходившего за время электролиза тока, хотя источник тока не всегда поддерживал заданное хзначение iк)
В большинстве случаев кривая выхода по току имеет максимум, соответствующий определённой концентрации добавки, при дальнейшем увеличении концентрации происходит снижение выхода по току или достижение им какого-то постоянного значения.
4.4 Исследование никелевых покрытий на износостойкость
Износ - это нежелательное изменение поверхности предмета вследствие отрыва от нее мельчайших частиц. Отрыв частиц может произойти по причинам чисто механического порядка, но часто в особенности на металлических парах, одновременно с механическими нагрузками наблюдаются также и химические реакции между трущимися парами или с окружающей средой (атмосферой, смазкой). [8]
Мерой износа обычно является убыль материала в результате испытания (истирание), определяемая взвешиванием.
Выбор электролитов никелирования для проведения опыта проводился в соответствии с результатами испытаний покрытий на микротвердость.
В данной работе испытание на износостойкость проводилось на образцах, с нанесенным покрытием состава:
) NiSO4-7 водный - 200 г/л,
NaCl - 10 г/л,
H3BO3 - 25 г/л,
) NiSO4-7 водный - 200 г/л,
NaCl - 10 г/л,
H3BO3 - 25 г/л,
УДА-ТАН - 7 г/л
) NiSO4-7 водный - 200 г/л,
NaCl - 10 г/л,
H3BO3 - 25 г/л,
УДА-ТАН+АСМ - 2 г/л + 1 г/л
) NiSO4-7 водный - 200 г/л,
NaCl - 10 г/л,
H3BO3 - 25 г/л,
АШ - 2 г/л
Таблица 5 - Результаты исследования на износостойкость.
Состав электролитаЧистый никельNi + 7г/л УДА-ТАНNi + 2г/л УДА + 1г/л АСМNi + 2г/л АШНомер образца123123123123масса до никелирования6,96626,94467,09736,93126,89537,06316,92466,89237,05266,91346,88277,0415масса после никелирования6,96076,93157,0866,94126,90387,07026,93116,89867,05846,92286,89257,0491?m0,00550,01310,01130,010,00850,00710,00650,00630,00580,00940,00980,0076масса после истирания6,96046,93127,08346,93896,90297,06886,936,8987,05666,92156,89197,0485?m10,00030,00030,00260,00230,00090,00140,00110,00060,00180,00130,00060,0006% убыли (?m1/?m)*1005,452,2923,0123,0010,5919,7216,929,5231,0313,836,127,89
Таблица 6 - Сводная таблица процентов износа покрытия
Процент износа, %состав электролита/№123Чистый никель5,452,2923,01Ni + 7г/л УДА-ТАН23,0010,5919,72Ni + 2г/л УДА + 1г/л АСМ16,929,5231,03Ni + 2г/л АШ13,836,127,89
Как видно из анализа табличных данных, износ покрытия с наноалмазами оказался больше, чем износ покрытия без добавок. Износостойкость осадков с добавкой УДА-ТАН и осадков с совместным применением добавок приблизительно одинакова. В ходе процесса истирания часто наблюдалось плохое сцепление покрытия с поверхностью образца, что привело к сильному износу. Плохое сцепление могло быть вызвано некачественной обработкой поверхности образцов, достаточно высоки?/p>