раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий

Классы МПК:C23C18/36 с использованием гипофосфитов
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторско-технологическое бюро "Орион" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2003-04-21
публикация патента:

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано в электрической, химической промышленности и машиностроении. Раствор содержит, г/л: никеля хлорид 10-20, натрия фторид 2-4, натрия гидроксид 5-7, натрия гипофосфит 15-22, янтарную кислоту 12-20, меркупраль 0,5-1,2 и водный раствор полимера 2-6. В качестве водного раствора полимера используют 5%-ный раствор поливинилового спирта или 50%-ную суспензию фторопласта 4МД. Технический результат: повышение износостойкости, коррозионной стойкости в морской воде путем увеличения толщины покрытия и снижение коэффициента трения. 2 табл.

Формула изобретения

Раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий, содержащий никеля хлорид, янтарную кислоту, натрия фторид, натрия гидроксид, натрия гипофосфит и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит меркупраль и водный раствор полимера при следующем соотношении компонентов, г/л:

Никеля хлорид 10-20

Янтарная кислота 12-20

Натрия фторид 2-4

Натрия гидроксид 5-7

Натрия гипофосфит 15-22

Меркупраль 0,5-1,2

Водный раствор полимера 2-6

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано при химическом никелировании стальных деталей, которые могут быть использованы в электрической, химической промышленности и машиностроении.

Известны составы для химического никелирования, содержащие различного рода инертные частицы: корунда, карбида кремния, двуокиси титана и др. (Сайфулин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. 1977 г., с.238-241). Инертные частицы вводятся в раствор химического никелирования и осаждаются вместе с никелем, образуя химические композиционные покрытия.

Наиболее близким (прототип) по составу является раствор, содержащий, г/л: никель хлористый 10, янтарная кислота 8, натрий фтористый 1, едкий натр 4, натрий гипофосфит 10.

Однако покрытия, полученные из описанного раствора, отличаются низкой износостойкостью из-за малой толщины (3-5 мкм) и не могут применяться в качестве защитных покрытий для работы в морских средах.

Перед авторами стояла задача получения защитного покрытия на металл, обладающего высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью в морской среде, путем увеличения толщины покрытия, а также снижения коэффициента трения.

Поставленная задача решается тем, что в раствор, содержащий никель хлористый, янтарную кислоту, фтористый натрий, едкий натр, натрий гипофосфит, введен меркупраль и водный раствор полимера, и компоненты взяты в следующем соотношении, г/л:

Никеля дихлорид 10-20

Янтарная кислота 12-20

Натрия фторид 2-4

Натрия гадроксид 5-7

Натрия гипофосфит 15-22

Меркупраль 0,5-1,2

Водный раствор полимера 2-6

Сущность изобретения заключается в том, что введение в раствор химического никелирования полимеров повышает стабильность раствора, поддерживает частицы меркупраля во взвешенном состоянии, не позволяя им осаждаться на дно, способствует значительному увеличению концентрации меркупраля в покрытии и обеспечивает равномерность его распределения. Концентрация водных растворов полимеров подобрана таким образом, чтобы обеспечить достижение максимального эффекта, т.е. увеличение количества включаемых в покрытие частиц и равномерности их распределения.

Пример приготовления раствора химического никелирования.

Раствор готовят с таким расчетом, чтобы при отсутствии деталей в ванне не происходило образование никеля в объеме раствора. При приготовлении раствора все компоненты, кроме гипофосфита, растворяются в дистиллированной воде отдельно, а после фильтрации сливаются вместе. Отдельно готовят смесь водного раствора полимера и меркупраля, которую вводят в раствор никелирования. Затем доводят температуру раствора до рабочей (90-95раствор для химического осаждения композиционных никелевых   покрытий, патент № 2235803C), и в ванну загружают натрия гипофосфит.

Меркупраль представляет собой порошок черного цвета, с температурой плавления 73раствор для химического осаждения композиционных никелевых   покрытий, патент № 2235803С. Его формула [(C2H5)2 NCSSSSCN(C2H5)2]Cu. В качестве водных растворов полимеров использовали 50%-ную суспензию фторопласта 4МД ТУ 6-05-041-508-79 или 5%-ный раствор поливинилового спирта, приготовленный в лабораторных условиях, которые выполняют роль стабилизатора раствора химического никелирования.

Были изготовлены восемь составов раствора для химического никелирования. В четырех в качестве водного раствора полимера была использована 50%-ная суспензия фторопласта 4МД, а в других четырех был использован 5%-ный раствор поливинилового спирта. Составы раствора приведены в таблице 1.

раствор для химического осаждения композиционных никелевых   покрытий, патент № 2235803

Полученные составы растворов были использованы дня химического нанесения никелевых покрытий на изделия из металла СТ-40 и была проведена проверка полученного покрытия на износостойкость и коррозионную стойкость в морской воде.

Результаты проверки приведены в таблице 2.

раствор для химического осаждения композиционных никелевых   покрытий, патент № 2235803

Как видно из таблицы 2, введение в состав раствора меркупраля и водного раствора полимера позволяет повысить толщину покрытия в 5-7 раз, проверка также показала отсутствие следов коррозии.

Значительно в 1,5-2 раза уменьшился коэффициент трения, что позволило снизить износ покрытия.

На основании вышеизложенного считаем, что предлагаемый нами раствор для химического никелирования металлических изделий отвечает требованию изобретательского уровня и может быть использован в промышленности.

Проведенный патентно-информационный поиск позволяет нам судить о новизне изобретения и предлагаемый нами раствор может быть защищен патентом Российской Федерации.

Класс C23C18/36 с использованием гипофосфитов

раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий -  патент 2524462 (27.07.2014)
раствор для химического осаждения никелевых покрытий -  патент 2516188 (20.05.2014)
раствор для химического осаждения композиционного покрытия -  патент 2509176 (10.03.2014)
раствор для получения композиционного покрытия -  патент 2491370 (27.08.2013)
способ получения светопоглощающего покрытия -  патент 2467094 (20.11.2012)
раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий -  патент 2465374 (27.10.2012)
способ получения композиционного антифрикционного покрытия на изделии из стали -  патент 2455391 (10.07.2012)
раствор для химического осаждения композиционного покрытия -  патент 2451113 (20.05.2012)
способ получения металлоалмазных химических покрытий -  патент 2375494 (10.12.2009)
способ получения никель-алмазных химических покрытий -  патент 2357002 (27.05.2009)
Наверх