ЗАЩИТНАЯ СПОСОБНОСТЬ ОЛОВО-НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ
Аннотация
Расчет коррозионного тока в системе сталь – гальваническое покрытие позволил оценить защитные свойства и пористость олово-никелевых покрытий. Измеренные в 3% растворе NaCl потенциалы стального электрода, покрытого сплавом олово-никель толщиной 5, 10, 15 мкм, имеют значения соответственно -277 мВ, -314 мВ, -355 мВ, а потенциал стали 0,8кп -440 мВ относительно стандартного водородного электрода. При толщине 15 мкм и указанном потенциале плотность тока коррозии системы сталь – покрытие олово-никель из оксалатного электролита составляет 2,3 мкА/см2, а для покрытия из фторид-хлоридного электролита 7,5 мкА/см2. Поэтому защитная способность олово-никелевых покрытий, полученных из оксалатно-сульфатных электролитов в 3 раза выше аналогичных покрытий из фторид-хлоридного электролита. Коррозионные испытания в камере солевого тумана покрытия Sn-Ni, полученного из оксалатно-аммонийного электролита, подтвердили высокую коррозионную стойкость олово-никелевых покрытий при соотношении металлов в электролите Ni/Sn = 5/1. Покрытия, полученные из оксалатных электролитов, отличались малым размером зерен, в отличие от покрытий, осажденных из фторид-хлоридного электролита. Повышению микротвердости покрытий способствует более микрокристаллический рельеф поверхности сплавов олово-никель, осажденных из оксалатно-сульфатных электролитов, что подтверждается результатами кристаллографических расчетов. Испытание образцов на микротвердость показало, что образцы, полученные из оксалатно-сульфатных электролитов, являются немного более твердыми (255 МПа), чем образцы, полученные из фторид-хлоридного электролита (245 МПа). Исследование структуры покрытий, проведенное с помощью сканирующего электронного микроскопа, показало, что в покрытии из фторид-хлоридного электролита присутствуют поры, а из оксалатно-аммонийного их практически нет. Вероятно, что именно поэтому, олово-никелевое покрытие, полученное из оксалатно-аммонийного электролита, лучше противостоит коррозии в сравнении с аналогичным покрытием, полученным из фторид-хлоридного электролита. Технологический процесс нанесения сплава олово-никель из указанного слабокислого электролита является вдвое более эффективным и высокоскоростным, по сравнению с щелочным лужением, так как электрохимический эквивалент олова (II) в два раза выше, чем для олова (IV), осаждаемого из щелочного электролита. Установлено, что покрытия, полученные из оксалатно-аммонийных электролитов, за счет повышенной поляризации при электроосаждении являются более мелкокристаллическими, коррозионностойкими по сравнению с покрытиями, полученными из фторид-хлоридных электролитов. Высокая рассеивающая способность оксалатно-аммонийных электролитов дает возможность нанесения покрытий олово-никель на сложнопрофильные изделия. Исследованные в результате работы новые технологические процессы позволили улучшить физико-химические свойства покрытий, обеспечить снижение материальных затрат и уменьшить загрязнения окружающей среды.
Для цитирования:
Шеханов Р.Ф. Защитная способность олово-никелевых покрытий.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 10. С. 75-81
Литература
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electrodeposition of zinc-nickel alloy from oxalate and pyrophosphate electrolytes. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Teknol. 2013. V. 56. N 10. P. 95-97 (in Russian).
Vyacheslavov P.M. Electrolytic deposition of alloys. Leningrad: Mashinostroenie. 1986. 112 p. (in Russian).
Spiridonov B.A., Berezina N.N. Electroplating and Structure of Tin–Nickel Coatings. Protect. Met. 2004. V. 40. N 1. P. 85. DOI: 10.1023/B:PROM.0000013118.11144.97.
Rudnik E. The influence of sulfate ions on the electrodeposition of Ni–Sn alloys from acidic chloride-gluconate baths. J. Electro-analytic. Chem. 2014. 726. P. 97–106.
Lačnjevac U., Jović B.M., Jović V.D. Electrodeposition of Ni, Sn and Ni–Sn Alloy Coatings from Pyrophosphate-Glycine Bath. J. Electrochem. Soc. 2012. V. 159. N 5. P. D310-D318. DOI: 10.1149/2.042205JES.
Jović B. M., Lačnjevac U., Krstajić N.V., Jović V.D. Ni–Sn coatings as cathodes for hydrogen evolution in alkalinesolutions. Electrochimica Acta. 2013. V. 114. P. 813– 818. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.06.024.
Zhijia Du, Shichao Zhang, Jianfeng Zhao, Tao Jiang, Zhiming Bai. Improved Electrochemical Performance of Sn–Ni Nano-rods Array for Li-ion Battery. Int. J. Electrochem. Sci. 2012. V.7. P. 1180 – 1186.
Zenin V.V., Spiridonov B.A., Berezina N.N., Kochergin A. Study of the process of electrodeposition and structure of the coat-ing alloy tin-nickel. Technologii in electronnoiy promyshlennosti. 2007. N 7. P. 32-34 (in Russian).
Nachinov G.N., Kudryavtsev N.T. T Dissipative capacity of the electrolytes and the uniformity of the plating. Itogi nauki and techniki. Electrokhimiay. 1979. V. 15. P. 179-226 (in Russian).
Vyacheslavov P.M., Shmeleva N.M. Control of electrolytes and coatings. L.: Mashinostroenie. 1985. 96 p. (in Russian)
Rozenfeld I.L. Corrosion and Corrosion protection of metals. M.: Metallurgy. 1969. 448 p. (in Russian).
Lurie Y.Y. Handbook on analytical chemistry. M.: Khimiya. 1965. 390 p. (in Russian).
Ciavatta L., De Tommaso G., Iuliano M. A potentiometric study on oxalate and citrate complexes of tin (II). Annali di Chimica. 2001. V. 91. P. 285-293.
