Zn-Cr alloy coatings: electrodeposition and properties

• Autorzy: Osuchowska Ewa , Buczko Zofia , Olkowicz Klaudia

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2021-0003

Warianty tytułu

PL

Powłoki stopowe Zn-Cr: elektroosadzanie i właściwości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The electrodeposition process of Zn-Cr alloy coatings under the conditions of direct and pulsed current is discussed. The Cr content in the obtained alloy coatings, the current efficiency of the process, surface morphology, structure and wettability as a function of deposition parameters, such as current density, were determined. The Zn-Cr alloy coatings of good quality contained up to 20 wt.% Cr (for direct current) and up to 9 wt.% Cr (for pulse current). All the obtained coatings had a structure typical of zinc coatings (h.c.p.) and had a hydrophobic character. The morphology of the coatings changed significantly under the influence of changes in deposition conditions.

PL

W niniejszej pracy omówiono proces elektroosadzania powłok stopowych Zn-Cr w warunkach prądu stałego i pulsacyjnego. Określono zawartość Cr w otrzymanych powłokach stopowych, wydajność prądową procesu, morfologię powierzchni, strukturę i zwilżalność w funkcji parametrów osadzania, takich jak gęstość prądu. Powłoki stopowe Zn-Cr o dobrej jakości zawierały do 20% wag. Cr (dla prądu stałego) i do 9% wag. Cr (dla prądu pulsacyjnego), Wszystkie otrzymane powłoki miały strukturę typową dla powłok cynkowych (h.c.p.) oraz wykazywały charakter hydrofobowy. Morfologia tych powłok ulegała istotnej zmianie pod wpływem zmian warunków osadzania.

Słowa kluczowe

EN

electrodeposition; Zn-Cr alloy coatings; hydrophobic

PL

elektroosadzanie; powłoki stopowe Zn-Cr; hydrofobowość

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 51, iss. 1
• Strony: 29--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Osuchowska Ewa

• The Łukasiewicz Research Network – Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes (Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników)

autor

Buczko Zofia

• The Łukasiewicz Research Network – Institute of Precision Mechanics (Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej)

autor

Olkowicz Klaudia

• Air Force Institute of Technology (Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych)

Bibliografia

• 1. Akiyama T., Kobayashi S., Ki J., Oghai T., Fukushima H.: Role of polyethylene glycol in electrodeposition of zinc-chromium alloys. Journal of Applied Electrochemistry. Vol. 30, No. 7, 2000.
• 2. Alonso F., Madina V., Viviente J.L., Mursell T., Onate J.I.: Zn-Cr alloy coantings produced by ion beam assisted deposition. Surface and Coatings Technology. No. 103-104, 1998.
• 3. Antropov L.I.: Theoretical Electrocheistry, Mir Publishers, Moscow, 1977.
• 4. Berezin N.B., Gudin N.N., Čevela V.V., Filippova A.G.: Effect of complexation on electroplating of zinc-chromium alloys from acidic glycine baths Zastita Metallov. Vol. 28, No. 6, 1992.
• 5. Berezin N.B., Gudin N.N., Filippova A.G., Matulenis E.A., Borisov Ju.V.: Electroosażadienie spława cink-chrom impulsnym tokom. Zastita Metallov. Vol. 29, No. 1, 99-10, 1993.
• 6. Boiadjieva Tz., Kovacheva D., Lyutov L., Monev M.: Deposition of Zn-Cr alloy coatings from sulfate electrolyte: effect of polypropylene glycol 620 and glycine and combinations thereof. Journal of Applied electrochemistry. Vol. 38, No. 10, 2008.
• 7. Boiadjieva Tz., Kovacheva D., Petrov K., Hardcastle S., Monev M.: Effect of anodic treatment on the composition and structure of electrodeposited Zn-Cr alloy coatings. Corrosion Science. Vol. 46, No. 3, 2004.
• 8. Boiadjieva Tz., Kovacheva D., Petrov K., Hardcastle S., Sklyarov A., Monev M.: Electrodeposition, composition and structure of Zn-Cr alloys. Journal of Applied electrochemistry. Vol. 34, No. 3, 2004.
• 9. Boiadjieva Tz., Monev M., Kronberger H., Tomandl A., Petrov K., Angerer P.: Effect of PEG 400 on Zn-Cr alloy electrodeposition. Journal of the Elecrtochemical Society. Vol 157, No. 3, 2010.
• 10. Boiadjieva Tz., Petrov K., Kronberger H., Tomandl A., Avdeev G., Artner W., Lavric T., Monev M.: Composition of electrodeposited Zn-Cr alloy coatings and phase transformations induced by thermal treatment. Journal of Alloys and Compound. Vol. 480, No. 2, 2009.
• 11. Boiadjieva-Scherzer Tz.: Effect of PPG-PEG-PPG Co-Polymer on Zn-Cr Alloy Electrodeposition. Journal of Materials Science and Engineering A. Vol. 6, No. 5-6, 2016.
• 12. Boiadjieva-Scherzer Tz., Kronberger H., Fafilek G., Monev M.: Hydrogen evolution reaction on electrodeposited Zn-Cr alloy coatings. Journal of Electroanalytical Chemistry. Vol. 783, 2016.
• 13. Bradley P.B., Landolt D.: A surface coverage model for pulse-plating of binary alloys exhibiting a displacement reaction. Vol. 42, No. 6, 1997.
• 14. Bradley P.B., Landolt D.: Pulse-plating of copper–cobalt alloys. Electrochimica Acta. Vol. 45, No. 7, 1999.
• 15. el-Sharif M.R., Su Y.J., Chisholm C.U., Watson A.: Corrosion of electrodeposited zinc-chromium alloy coatings. Corrosion Science. Vol. 35, No. 5-8, 1993.
• 16. Guzman L., Adami M., Gissle W., Klose S., De Rossi S.: Vapour deposited Zn-cr alloy coatings for enhanced manufacturing and corrosion resistance of steel sheets. Surface andCoating Technology. Vol 125, No. 1-3, 2000.
• 17. Itani H., Duchoslav J., Arndt M., Steck T., Gerdenitsch J., Faderl J., Preis K., Winkler W., Stifter D.: X-ray photoelectron and scanning Auger electron spectroscopy study of electrodeposited ZnCr coatings on steel. Analytical and Bioanalytical Chemistry. Vol 403, No. 1, 2012.
• 18. Kostin N.A., Kublanovskij V.S.: Impulsnyj elektroliz splavov, Naukova Dumka, Kiev, 1996.
• 19. Osuchowska E., Buczko Z., Olkowicz K.: Wpływ ukształtowania powierzchni na zwilżalność powłok Zn-Cr. Przemysł Chemiczny Vol 98, No. 4, 2019.
• 20. Scott C., Olier C., Lamandé A., Choquet P., Chaleix D.: Structural evolution of codeposited Zn-Cr coating produced by vacuum evaporation. Thin Solid Films Vol. 436, No. 2, 2003.
• 21. Steck T., Gerdenitsch J., Tomandl A., Achleitner W., Faderl J., Lavric T., Boiadjieva-Scherzer Tz., Kronberger H.: Zinc-chromium coated steel sheet: properties and production. GALVATECH 8th International Conference on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet, IAM 1133, 2011.
• 22. Watson A., Su Y.J., el-Sharif M.R, Chisholm C.U.: The electrodeposition of zinc chromium alloys and formation of conversion coatings without use of chromate solutions. Transaction of The Institute of metal Finishing. Vol. 71, No. 1, 15-2, 1993.
• 23. Yan Y.Y., Gao N., Barthlott W.: Mimicking natural superhydrophobic surfaces and grasping the wetting process: A review on recent progress in preparing superhydrophobic surfaces. Advances in Colloid and Interface Science. Vol 169, No. 2, 2011.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).