Własności elektrolitycznych warstw kompozytowych niklu z tytanem

• Autorzy: Panek J. , Budniok A. , Rówiński E. , Łągiewka E.

Warianty tytułu

EN

The properties of electrolytical nickel-titanium composite layers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elektrolityczne warstwy kompozytowe Ni+Ti otrzymano drogą osadzania niklu z elektrolitu zawierającego zawiesinę proszku tytanu. Warstwy osadzano na podłożu stalowym (St3S) w warunkach galwanostatycznych. Skład chemiczny otrzymanych warstw, określony metodą rentgenowskiej spektrometrii fluorescencyjnej, zależy od ilości proszku tytanu zdyspergowanego w kąpieli galwanicznej oraz od warunków prądowych otrzymywania warstw (tab. 1). Generalnie otrzymane warstwy Ni+Ti zawierały od 14 do 53% wag. tytanu. Analiza profilu zmian składu chemicznego warstw wykazała, że zawierają one oprócz niklu i tytanu także tlen i węgiel (rys. 1). Analizując profil linii spektralnej Augera tytanu LMV, stwierdzono obecność fazy NiTi i tlenku Ti4O3 (rys. 2). Charakterystykę morfologii powierzchni oraz zgładów poprzecznych uzyskanych warstw przeprowadzono za pomocą mikroskopu skaningowego. Stwierdzono, że wprowadzenie proszku tytanu do elektrolitycznej osnowy niklowej powoduje otrzymanie warstw charakteryzujących się dużym rozwinięciem i bogatą topografią powierzchni. Obecność skupisk elektrolitycznego niklu osadzonych na powierzchni cząstek tytanu potwierdza adsorpcyjny mechanizm osadzania tych warstw (rys. rys. 3,5a, b). Badania strukturalne otrzymanych warstw przeprowadzone metodą dyfrakcji promieni rentgenowskich wykazały, iż składają się one z krystalicznych faz niklu i tytanu (rys. 6a). Przeprowadzona obróbka cieplna warstw Ni+Ti dokonana w próżni, w temperaturze 950°C przez 3 godziny, prowadzi do zmian w morfologii powierzchni i składzie fazowym warstw (rys. rys. 4 i 5b, c). W wyniku zachodzącej reakcji w ciele stałym powstaje związek międzymetaliczny Ni3Ti (rys. 6b).

EN

Ni+Ti composite layers were obtained by electrolytic deposition of nickel from an electrolyte containing Ti powder suspension. The layers were plated on steel substrate (St3S) under galvanostatic conditions. Their chemical composition, determined by X-ray fluorescence spectroscopy method, depends on amount of titanium powder dispersed in galvanic bath as well as on the galvanic conditions under which the layers were obtained (Tab. 1). Generally, the obtained Ni+Ti composite layers contained from 14 to 53% wt. of titanium. From the analysis of the Auger lines it was found that besides nickel and titanium the layers contain oxygen and carbon (Fig. 1). From the analysis of the Auger spectra line profile of Ti (LMV) the presence of NiTi and Ti4iO3 was found (Fig. 2). Surface morphology of obtained layers as well as the cross-sectional images of obtained layers were tested by scanning microscope. It was stated, that incorporation of titanium powder into the electrolytic nickel matrix causes the obtaining of layers characterized by great, developed real surface area. The presence of electrolytical nickel nano-agglomerates plated on titanium particles confirms the adsorption mechanism of layers' deposition (Figs. 3, 5a, b). The results of structural investigation of the obtained layers by the X-ray diffraction method show, that they consist in crystalline phases of nickel and titanium (Fig. 6a). Thermal treatment of Ni+Ti composite layers conducted in vacuum, at a temperature of 950°C for 3 hours changes the surface morphology and phase composition of the layers (Figs. 4,5b, c). As a result of solid-state reaction Ni3Ti intermetallic compound is arising (Fig. 6b).

Słowa kluczowe

PL

nikiel; elektrolityczna warstwa kompozytowa; tytan; związki międzymetaliczne; właściwości

EN

nickel; titanium; electrolytic composite layers; properties; intermetallic compounds

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 9
• Strony: 88--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Panek J.

• Uniwersytet Śląski, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Budniok A.

• Uniwersytet Śląski, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Rówiński E.

• Uniwersytet Śląski, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Łągiewka E.

• Uniwersytet Śląski, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

Bibliografia

• [1] Paseka I., Electrochim. Acta 1995, 40, 11, 1633-1640.
• [2] Shervedani R.K., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 2, 511-519.
• [3] Shervedani R.K., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 7, 2219-2225.
• [4] Jaksić M.M., Krstajić N.V., Grgur B.N., Vojnović M.V., Zdujić M., J. Alloy Comp. 1997, 257, 245-252.
• [5] Fan C., Piron D.L, Sleb A., Paradis P., J. Electrochem. Soc. 1994, 141, 2, 382-387.
• [6] Chen L., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 9, 2564-2473.
• [7] Gierlotka D., Rówiński E., Budniok A., Łągiewka E., J. Appl. Electrochem. 1997, 27, 1349-1354.
• [8] Takasaki A., Furuya Y., Ojima K., Taneda Y., J. Alloy Comp. 1995, 224, 269-273.
• [9] Mizuno T., Enyo M., Denki Kagaku 1995, 63, 8, 719-725.
• [10] Tsukahara M., Takahashi K., Mishima T., Miyamura H., Sakai T., Kuriyama N., Uehara I., J. Alloys Comp. 1995, 231, 616.
• [11] Tsukahara M., Takahashi K., Mishima T., Miyamura H., Sakai T., Kuriyama N., Uehara I., J. Alloys Comp. 1995, 226, 203.
• [12] Panek J., Serek A., Budniok A., Rówiński E., Łągiewka E., Internat. J. Hydrogen Energy 2003, 28, 169-175.
• [13] McBreen P.H., Polak M., Sur. Sci. 1987, 179, 483.
• [14] Rówiński E., Sur. Sci. 1998, 411, 316.