Properties of nanocomposite Ni/diamond coatings produced by the electrocrystallization method

• Autorzy: Trzaska M. , Mazurek A.

Warianty tytułu

PL

Właściwości nanokompozytowych powłok Ni/diament wytwarzanych metodą elektrokrystalizacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of research on the properties of composite coatings with a nickel matrix and diamond nanopowders as the dispersed phase. The coating deposition processes were carried out in a Watts bath containing organic compounds and dispersion particles in the form of nanodiamond powder. The characteristics of the dispersed diamond phase were determined using a transmission electron microscope and X-ray diffraction identifications. For comparison purposes, the research also covered pure nickel coatings with nanocrystalline structures. The morphology, topography and chemical composition of the produced coatings were analysed using a scanning electron microscope equipped with an EDS detector. The microhardness of the nickel and composite coatings were measured using a Vickers microhardness tester. The tribological properties of the manufactured coatings were studied using a Calotest. The structures of the produced coatings were found to be compact. Compared to the nickel coatings, the Ni/diamond composite coatings were found to have greater microhardness and stronger abrasive wear resistance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań powłok kompozytowych z osnową niklową i diamentem jako fazą dyspersyjną. Proces osadzania powłok prowadzono w kąpieli Wattsa z dodatkiem związków organicznych oraz cząstek dyspersyjnych w postaci proszku nanodiamentu. Charakterystykę dyspersyjnej fazy diamentowej określono za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. W celach porównawczych badania obejmowały również powłoki niklowe o nanokrystalicznej strukturze. Morfologię, topografię oraz skład chemiczny wytworzonych powłok analizowano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w przystawkę analityczną EDS. Mikrotwardość powłok niklowych i kompozytowych wyznaczano za pomocą mikrotwardościomierza Vickersa. Właściwości tribologiczne wytworzonych powłok badano za pomocą kulotestera. Wytworzone powłoki charakteryzowały się zwartą budową. Powłoki kompozytowe Ni/diament w porównaniu do powłok niklowych cechowały się większą mikrotwardością i większą odpornością na zużycie ścierne.

Słowa kluczowe

EN

composite nanocoatings; Ni/diamond; diamond powder; electrocrystallization method

PL

powłoki nanokompozytowe; Ni/diament; proszek diamentowy; elektrokrystalizacja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 16, nr 1
• Strony: 37--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzaska M.

• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

autor

Mazurek A.

• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Trzaska M., Cieślak G., The structure and properties of nanocrystalline Ni/Al2O3 layers produced by electrocrystallization, Composites: Theory and Practice 2014, 4, 203-207.
• [2] Cieślak G., Mazurek A., Trzaska M., Warstwy kompozytowe Ni/grafen wytwarzane metodą redukcji elektrochemicznej, Inżynieria Powierzchni 2015, 3, 44-47.
• [3] Suzuki T., Konno T., Improvement in tool life of electroplated diamond tools by Ni-based carbon nanotube composite coatings, Precision Engineering 2014, 38, 659-665.
• [4] Petrov I., Detkov P., Drovosekov A., Ivanov M.V., Tyler T., Shenderova O., Voznecova N.P., Toporov Y.P., Schulz D., Nickel galvanic coatings co-deposited with fractions of detonation nanodiamond, Diamond & Related Materials 2006, 15, 2035-2038.
• [5] Burkat G.K., Fujimura T., Dolmatov V.Yu., Orlova E.A., Veretennikova M.V., Preparation of composite electrochemical nickel-diamond and iron-diamond coatings in the presence of detonation synthesis nanodiamonds, Diamond & Related Materials 2005, 14, 1761-1764.
• [6] Wang L., Gao Y., Xue Q., Liu H., Xu T., Effects of nanodiamond particles on the structure and tribological property of Ni-matrix nanocomposite coatings, Materials Science and Engineering A 2005, 390, 313-318.
• [7] Zhou H., Du N., Zhu L., Shang J., Qian Z., Shen X., Characteristics investigation of Ni-diamond composite electrodeposition, Electrochimica Acta 2015, 151, 157-167.
• [8] Betiuk M., Burdyński K., Michalski J., Wach P., Ujawnienie struktury cienkich warstw i powłok w badaniach metalograficznych za pomocą kulotestera, Inżynieria Powierzchni 2007, 3, 70-74.
• [9] Trzaska M., Cieślak G., Zużycie tribologiczne nanokrystalicznych powłok wielowarstwowych Ni/Cu, Inżynieria Materiałowa 2015, 2, 87-90.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.