Charakterystyka elektrolitycznych warstw kompozytowych zawierających kobalt i tlenek niklu w amorficznej osnowie stopowej Ni-P

• Autorzy: Popczyk M. , Budniok A.

Warianty tytułu

EN

Characterization of electrolytic composite layers containing cobalt and nickel oxide in amorphous alloy matrix Ni-P

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elektrolityczne warstwy kompozytowe Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO otrzymano w warunkach galwanostatycznych (j = 0,200 A/cm2) w temperaturze 298 K. Dla celów porównawczych otrzymano również warstwę Ni-P, którą poddano identycznym badaniom jak pozostałe. Analiza składu fazowego otrzymanych warstw została przeprowadzona na dyfraktometrze Philips, a analiza składu chemicznego metodą atomowej absorpcji za pomocą spektrofotometru Perkin-Elmer. Mikroskop stereoskopowy i skaningowy oraz mikroanalizator rentgenowski, a także profilografometr Form Talysurf firmy Taylor Hobson zastosowano w celu scharakteryzowania powierzchni otrzymanych warstw. Wszystkie otrzymane warstwy charakteryzują się dobrą przyczepnością do podłoża. W odróżnieniu od gładkiej i błyszczącej warstwy Ni-P, warstwy kompozytowe Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO charakteryzują się matową i chropowatą powierzchnią, z widocznymi ziarnami zabudowanego proszku. Powierzchnie warstw kompozytowych Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO są bardziej rozwinięte w porównaniu do warstwy Ni-P (rys. rys. 1 i 2). Liniowa analiza rozmieszczenia niklu i kobaltu w warstwach kompozytowych Ni-P+NiO+Co i Ni-Co-P+NiO wykazała w pierwszym przypadku miejscowe zróżnicowanie składu chemicznego tych pierwiastków, natomiast w drugim przypadku w miarę równomierną obecność tych pierwiastków w warstwie (rys. 3). Rentgenowska analiza fazowa przeprowadzona dla warstwy Ni-P+NiO+Co wykazała obecność amorficznej struktury osnowy z zabudowanymi do niej cząstkami tlenku niklu i kobaltu (rys. 4b). Natomiast rentgenowska analiza fazowa przeprowadzona dla warstwy Ni-Co-P+NiO wykazała budowę dwufazową. Ostre refleksy na dyfraktogramie świadczą o obecności krystalicznego tlenku niklu w amorficznej osnowie Ni-Co-P (rys. 4c). Wprowadzenie kobaltu poprzez elektrolityczne jego współosadzanie z postaci jonowej i proszku tlenku niklu do elektrolitycznej osnowy Ni-P powoduje otrzymanie warstwy o bardzo rozwiniętej, chropowatej powierzchni (Ni-Co-P+NiO). Tak otrzymana warstwa kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w elektrochemii, zwłaszcza w procesie elektrowydzielania wodoru.

EN

Electrodeposited Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers were obtained in the galvanostatic conditions (j = 0.200 A/cm2), at the temperature of 298 K. For comparison the Ni-P layer was also obtained and investigated in the same manner. The phase composition of the layers was performed using a Philips diffractometer and the chemical composition o by the atomic absorption method using a Perkin-Elmer spectrometer. Stereoscopic and scanning microscope, X-ray microanalyser and Form Talysurf - type profilograph were used for surface characterization of the layers. All obtained layers, show good adhesion to the substrate. In contradistinction from smooth Ni-P layer, Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers to characterize of a mat and rough surface, with visible grains of embedded powder. The surfaces of Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers are more developed in comparision to Ni-P layer (Figs 1, 2). Linear analysis of distribution of nickel and cobalt in the Ni-P+NiO+Co and Ni-Co-P+NiO composite layers, show in the one case local differentiation of chemical composition of these elements and in the other case as far as uniformly presence of these elements in the layer (Fig. 3). XRD investigations for Ni-P+NiO+Co layer show presence of amorphous structure of Ni-P with particles of nickel oxide and cobalt embedded to the matrix (Fig. 4b). However, XKD investigations for Ni-Co-P+NiO layer show of two-phase structure. Sharp reflexes on the diffraction pattern prove about presence of crystalline nickel oxide in the amorphous Ni-Co-P matrix (Fig. 4c). Introduction of cobalt through electrolytic of codeposition with ionic form and powder of nickel oxide into electrolytic Ni-P matrix, causes of obtaining layer about very developed, rough surface (Ni-Co-P+NiO). This obtained composite layer maybe useful as electrode material in electrochemistry, particularly in the process of hydrogen electroevolution.

Słowa kluczowe

PL

warstwa kompozytowa; amorficzna osnowa niklowa; kobalt; tlenek niklu

EN

composite layers; amorphous nickel matrix; nickel oxide; cobalt

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 9
• Strony: 104--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Popczyk M.

• 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

Bibliografia

• [1] Karimi-Shervedani R., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 511.
• [2] Popczyk M., Budniok A., Arch. Nauki o Mater. 1998, 19, 9.
• [3] Paseka I., Velicka J., Electrochim. Acta 1997, 42, 237.
• [4] Popczyk M., Bajdur W., Galvanotechnik 1999, 3(90), 662.
• [5] Budniok A., Łosiewicz B., Popczyk M., Serek A., The Electrochemical Society, Toronto 2000, 1209.
• [6] Popczyk M., Budniok A., Arch. Nauki o Mater. 2001, 22, 261.
• [7] Karimi-Shervedani R., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 2219.
• [8] Popczyk M., Budniok A., International Conference Materiais 2001, University of Coimbra, Portugal 2001, A236.
• [9] Karimi-Shervedani R., Lasia A., J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 2652.