Charakterystyka struktury elektrolitycznych warstw kompozytowych na osnowie amorficznego niklu, zawierających składnik tlenkowy i metaliczny

• Autorzy: Popczyk M. , Budniok A.

Warianty tytułu

EN

Structure characterization of electrolytic composite layers on amorphous nickel matrix, containing oxide and metallic components

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elektrolityczne warstwy kompozytowe Ni-P+NiO+W i Ni-P+NiO+Co otrzymano w warunkach galwanostatycznych (j = 0,200 A cm(-2)) w temperaturze 298 K. Dla celów porównawczych otrzymano również warstwę kompozytową Ni-P+NiO, którą poddano identycznym badaniom jak pozostałe. Mikroskopy metalograficzny, stereoskopowy oraz skaningowy z przystawką do mikroanalizatora rentgenowskiego, a także profilografometr Form Talysurf zastosowano w celu scharakteryzowania przekrojów poprzecznych oraz powierzchni otrzymanych warstw. Analiza składu fazowego otrzymanych warstw została przeprowadzona na dyfraktometrze Philips, a analiza składu chemicznego - metodą atomowej absorpcji za pomocą spektrofotometru Perkin-Elmer. Wszystkie otrzymane warstwy charakteryzują się dobrą przyczepnością do podłoża oraz matową i chropowatą powierzchnią. Powierzchnie warstw kompozytowych Ni-P+NiO+W i Ni-P+NiO+Co są bardziej rozwinięte w porównaniu do warstwy kompozytowej Ni-P+NiO (rys. rys. 1 i 2). Analiza powierzchniowa rozmieszczenia niklu i wolframu w warstwie kompozytowej Ni-P+NiO+W oraz niklu i kobaltu w warstwie kompozytowej Ni-P+NiO+Co wykazała miejscowe zróżnicowanie składu chemicznego tych pierwiastków na powierzchni. Analiza liniowego rozmieszczenia tych pierwiastków potwierdziła wyniki z przeprowadzonej analizy powierzchniowej (rys. rys. 3-5). Rentgenowska analiza fazowa przeprowadzona dla warstw Ni-P+NiO+W i Ni-P+NiO+Co wykazała w obu przypadkach obecność amorficznej struktury osnowy Ni-P, z zabudowanymi do niej cząstkami tlenku niklu i wolframu czy kobaltu (rys. 6b, c). Wprowadzenie tlenku niklu i kobaltu poprzez ich elektrolityczne wbudowanie do amorficznej osnowy niklowej powoduje otrzymanie warstwy o bardzo rozwiniętej i chropowatej powierzchni (Ni-P+NiO+Co). Tak otrzymana warstwa kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w elektrochemii, zwłaszcza w procesie elektrowydzielania wodoru.

EN

Electrodeposited Ni-P+NiO+W and Ni-P+NiO+Co composite layers were obtained in the galvanostatic conditions (j = 0.200 A cm(-2)), at the temperature of 298 K. For comparison the Ni-P+NiO composite layer was also obtained and investigated in the same manner. Metallographic, stereoscopic and scanning microscope with countershaft to X-ray microanalyser and Form Talysurf - type profilograph were used for cross-section and surface characterization of the layers. The phase composition of the layers was performed using a Philips diffractometer and the chemical composition - by the atomic absorption method using a Perkin-Elmer spectrometer. All obtained layers, to characterize a good adhesion to the substrate, mat and rough surface. The surfaces of Ni-P+NiO+W and Ni-P+NiO+Co composite layers are more developed in comparision to Ni-P+NiO composite layer (Figs 1, 2). Surface analysis of distribution of nickel and tungsten in the Ni-P+NiO+W composite layer and nickel and cobalt in the Ni-P+NiO+Co composite layer, show local differentiation of chemical composition of these elements on surface (Figs 3-5). XRD investigations for the Ni-P+NiO+W and Ni-P+NiO+Co layers show in the both cases presence of amorphous structure matrix Ni-P with embedded particles of nickel oxide and tungsten or cobalt (Figs. 6b, c). Introduction of nickel oxide and cobalt through electrolytic embedded into amorphous nickel matrix, causes of obtaining layer about very developed and rough surface (Ni-P+NiO+Co). This obtained composite layer maybe useful as electrode material in electrochemistry, particularly in the process of hydrogen electroevolution.

Słowa kluczowe

PL

amorficzna osnowa niklowa; tlenek niklu; wolfram; kobalt; warstwa kompozytowa

EN

amorphous nickel matrix; nickel oxide; tungsten; cobalt; composite layer

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 2
• Strony: 47--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 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., Study of the hydrogen evolution reaction on Ni-Mo-P electrodes in alkaline solutions, J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 7, 2219.
• [2] Karimi-Shervedani R., Lasia A., Kinetics of hydrogen evolution reaction on nickel-zinc-phosphorous electrodes, J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 8, 2652.
• [3] Paseka I., Vielicka J., Hydrogen evolution and hydrogen sorption on amorphous smooth Me-P(x) (Me = Ni, Co and Fe-Ni) electrodes, Electrochim. Acta 1997, 42, 2, 237.
• [4] Popczyk M., Bajdur W., Elektrolytische Metallabscheidung und Charakteristik von amorphen Ni-Co-P-Legierungen, Galvanotechnik 1999, 90, 3, 662.
• [5] Popczyk M., Budniok A., Electrolytic composite Ni-P-NiO and Ni-P-Ni(OH)2 layers for the hydrogen electroevolution, Archiwum Nauki o Materiałach 1998, 19, 1, 9.
• [6] Popczyk M., Budniok A., Lasia A., Electrochemical properties of Ni-P electrode materials modified with nickel oxide and metallic cobalt powders, International Journal of Hydrogen Energy (in press).