Struktura warstw kompozytowych Ni-Si3N4 wytwarzanych metodą elektrochemiczną

• Autorzy: Kowalewski M. , Trzaska M.

Warianty tytułu

EN

Structure of Ni-Si3N4 coatings deposited by the electrochemical method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu gęstości prądu i szybkości mieszania kąpieli na strukturę i wydajność procesu wytwarzania warstw niklowych Ni i kompozytowych Ni-Si3N4 metodą redukcji elektrochemicznej na podłożu stalowym. Warstwy Ni wytwarzano w kąpieli Wattsa, zaś Ni-Si3N4 w kąpieli Wattsa + 5 g/dm3 proszku Si3N4. Zarówno warstwy Ni, jak i Ni--Si3N4 wytwarzano w takich samych warunkach: przy stałej szybkości mieszania kąpieli mieszadłem mechanicznym o obrotach 400 obr/min, regulowanej gęstości prądu w zakresie 0,5:6 A/dm2, a następnie przy stałej gęstości prądu 3 A/dm2 i dobieranej szybkości mieszania w zakresie 300:600 obr/min mieszadła. Wpływ gęstości prądu na wydajność procesu osadzania warstw niklowych i kompozytowych przedstawiono na rysunku 2. Natomiast wpływ gęstości prądu na strukturę warstw Ni zaprezentowano na rysunkach 3 i 4, a w odniesieniu do warstw kompozytowych Ni-Si3N4 na rysunkach 5 i 6. Rysunek 7 z kolei przedstawia wpływ szybkości mieszania kąpieli na strukturę warstw kompozytowych. Wykazano, że wydajność procesu osadzania warstw Ni oraz Ni-Si3N4 jest rzędu 82:99%. Stwierdzono ponadto, że gęstość prądu oraz szybkość mieszania kąpieli decydują w znacznym stopniu o rozmieszczeniu dyspersyjnej fazy ceramicznej oraz jej zawartości w warstwie kompozytowej.

EN

Results of investigations of the influence of the electric current densities and the bath mixing on the structure and efficiency of the deposition of nickel and composite coatings Ni-Si3N4 on the steel substrate are presented in this paper. The Ni layers have been deposited in the Watts bath but the composite layers have been deposited in the Watts bath containing 5 g/dm3 of Si3N4 powder. In order to have the possibility of obtained results comparisons both Ni as well as Ni-Si3N4 layers have been deposited in identical conditions, i.e., the same velocity of bath mixing, same densities of electric current changed in the range 0.5:6 A/dm3 and next at constants current density 3 A/dm2 but various velocities of bath mixing that have been taken from the interval 300:600 turns/min. Influence of the current densities on the efficiency of the Ni and Ni-Si3N4 layers deposition are illustrated in Figure 2. Influences of the current densities on the structure of Ni layers are presented in Figures 3 and 4 and in the case of Ni-Si3N4 layers they are given in Figures 5 and 6, respectively. The rate of the bath mixing velocities and structures of composite layers are compared in Figure 7. The realized investigations have showed that the efficiency of the Ni and Ni-Si3N4 layers deposition takes the very high level which is of order 82:99%. Moreover, it has been identified that the current density and the bath mixing velocity have import influence on the distribution of the disperse phase within the composite coatings and on its content in the whole deposited material.

Słowa kluczowe

PL

warstwa niklowa; warstwa kompozytowa; struktura; metoda elektrochemiczna

EN

nickel coating; composite coating; structure; electrochemical method

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 6
• Strony: 3--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Kowalewski M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

autor

Trzaska M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

Bibliografia

• [1] Trzaska M., Kowalewska M., Wpływ zawartości Si3N4 w elektrolitycznych warstwach niklowych na zmianę ich właściwości trybologicznych, Archiwum Nauki o Materiałach 2002, 23, 2, 151-164.
• [2] Trzaska M., Wyszyńska A., Kowalewska M., Odporność korozyjna warstw kompozytowych z osnową niklową i dyspersyjną fazą ceramiczną, Kompozyty 2002, 2, 5, 338-341.
• [3] Trzaska M., Warunki wytwarzania i właściwości warstw kompozytowych, Inżynieria Materiałowa 2000, 119, 6, 460-462.
• [4] Kowalewska M., Trzaska M., Kształtowanie struktury elektrochemicznych warstw niklowych, XXX Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków - Ustroń Jaszowiec 2002, 377-382.
• [5] Fritz T., Mokwa W., Schankenberg U., Material characterisation of electroplated nickel structures for microsystem technology, Electrochimica Acta 2001, 47, 55-60.
• [6] Trzaska M., Modelowanie i symulacja zjawisk elektrokinetycznych w procesie wytwarzania warstw kompozytowych metodą elektrochemiczną, Mat.. II Ogólnopolskiej Konf. Nauk. Modelowanie i symulacja 2002, Technika i ekologia, Kościelisko 2002, 525-532.
• [7] Chern S.C., Lee C.K., Ho C.C., Colloidal stability of chistosanmodified poly(methyl methacrylate) latex particles, Colloid Polym. Sci. 1999, 277, 507-512.