Влияние цитратного электролита меднения, его компонентов и добавок ультрадисперсных алмазов на поверхностные свойства стали

Проведены исследования состояния стальной подложки (Ст 3) перед нанесением композиционных медных покрытий из цитратного электролита меднения. Изучены свойства стальной основы в исследуемом электролите меднения с добавкой ультрадисперсных алмазов (УДА). Проведен покомпонентный анализ цитратного электролита меднения и оценено влияние каждого компонента на свойства стального электрода. Показана возможность применения рассматриваемого электролита для нанесения покрытий непосредственно на сталь, что значительно отличает его от используемых в настоящее время этилендиаминовых, пирофосфатных, кислотных и других электролитов. В качестве методов исследования применяли электрохимическую импедансную спектроскопию и катодную поляризацию. Установлено, что наименьшее сопротивление поверхности стали (около 15 Ом) отвечало образцу, погруженному в цитратный электролит меднения с добавлением 1,0 г/л УДА. Диффузионная плотность тока для суспензий с 1,0 г/л УДА в цитратном электролите меднения составила 2,6 А/дм^2. Ультрадисперсные алмазы в цитратном электролите меднения экранировали поверхность стального образца, при этом снижая общее сопротивление пассивного слоя стали Ст 3. Также представлены эквивалентные электрические схемы поверхности стальных образцов, погруженных в цитратный электролит меднения и составляющие его компоненты.

1. Влияние режимов сонохимической обработки на процесс электроосаждения сплава Cu–Sn из щавелевокислого электролита А. А. Касач [и др.] // Журн. прикл. химии. – 2018. – Т. 91, № 4. – С. 522–527.

2. Исследование процесса щелочного бесцианидногомеднения А. Д. Немцев [и др.] // Успехи в химии и хим. технологии. – 2018. – Т. 32, № 13. – С. 30–31.

3. Electrodeposition of Cu-Sn Alloy from Oxalic Acid Electrolyte in the Presence of Amine-containing Surfactants A. A. Kasach [et al.] // Russ. J. Appl. Chem. – 2019. – Vol. 92, N 4. – P. 835–841. https://doi.org/10.1134/S1070427219060144

4. Cонохимическое электроосаждение медных покрытий / А. А. Касач [и др.] // Журн. прикл. химии. – 2018. – Т. 91, № 2. – С. 192–198.

5. Буркат, Г. К. Ультрадисперсные алмазы в гальванотехнике / Г. К. Буркат, В. Ю. Долматов // Физика твердого тела. – 2004. – Т. 46, № 4. – С. 685–692.

6. Cпособ осаждения композиционных покрытий никель–ванадий–фосфор–нитрид бора: пат. RU 2437967 / А. А. Тихонов. – Опубл. 27.12.2011.

7. Получение и свойства медных покрытий из цитратного электролита в присутствии ультрадисперсных алмазов / В. В. Яскельчик [и др.] // Изв. Санкт-Петербург. гос. технол. ин-та (техн. ун-та). – 2015. – Т. 54, № 28. – С. 25–28.

8. Особенности структуры поверхности медных покрытий при введении в электролит меднения ультрадисперсных алмазов и алмазной шихты / В. В. Яскельчик [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2018. – Т. 54, № 1. – С. 24–31. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-1-24-31

9. Долматов, В. Ю. Детонационные наноалмазы. Получение, свойства, применение / В. Ю. Долматов. – СПб.: Профессионал, 2011. – 536 с.

10. Кичигин, В. И. Применение метода электрохимического импеданса к исследованию коррозии пористой порошковой стали 316Л /В. И. Кичигин, М. В. Полякова // Защита металлов. – 2002. – Т. 38, № 6. – С. 632–639.

11. Неверов, А. С. Коррозия и защита материалов / А. С. Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. – М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2015. – 222 с.

12. Водопьянова, С. В. Композиционные электрохимические покрытия с матрицей из кадмия / С. В. Водопьянова, Р. С. Сайфуллин // Вестн. технол. ун-та. – 2016. – Т. 19, № 9. – С. 69–73.

13. Gamburg, Y. D. Theory and Practice of Metal Electrodeposition / Y. D. Gamburg, G. Zangari. – London, Springer New York Dordrecht Heidelberg, 2011. – 378 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9669-5

14. Грачев, Н. А. Электрохимические покрытия металлами: учеб. пособие / Н. А. Грачев. – М.: Химия, 1978. – 368 с.

15. Седиментация ультрадисперсных алмазов в цитратном электролите меднения / В. В. Яскельчик [и др.] // Изв. вузов. Порошк. металлургия и функц. покрытия. – 2017. – № 4. – С. 53–61. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2017-4-53-61