Kinetyka osadzania warstw kompozytowych Ni-P-Si3N4

• Autorzy: Wyszyńska A. , Trzaska M.

Warianty tytułu

EN

Kinetics of the deposition of composite coatings Ni-P-Si3N4

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury i intensywności mieszania kąpieli na szybkość osadzania i strukturę warstw niklowych Ni-P i kompozytowych Ni-P-Si3N4, wytwarzanych metodą redukcji chemicznej. Warstwy Ni-P wytwarzano w kąpieli zawierającej NiCl2, NaH2PO2, Na3C6H5O7 oraz dodatkowo jeszcze 5 g proszku Si3N4 w przypadku warstw Ni-P-Si3N4. Proces osadzania warstw Ni-P i Ni-P-Si3N4 realizowano w takich samych warunkach: przy stałej szybkości mieszania kąpieli mieszadłem mechanicznym o 400 obr/min i różnej temperaturze procesu wynoszącej 80, 90 i 100°C, a następnie w stałej temperaturze procesu wynoszącej 90°C i dobieranej szybkości mieszania w zakresie 300:600 obr/min mieszadła. Zależność szybkości osadzania warstw Ni-P oraz Ni-P-Si3N4 od temperatury przedstawiono na rysunku 1. Strukturę w przekroju poprzecznym warstw kompozytowych wytwarzanych w różnej temperaturze pokazano na rysunku 2. Wpływ intensywności mieszania kąpieli na szybkość osadzania warstw niklowych i kompozytowych pokazuje rysunek 3, natomiast strukturę w przekroju poprzecznym warstw osadzanych przy różnej intensywności mieszania kąpieli przedstawia rysunek 4. Wykazano, że wzrost temperatury procesu zwiększa szybkość osadzania zarówno warstwy Ni-P, jak i Ni-P-Si3N4 oraz zwiększa udział fazy ceramicznej w materiale kompozytowym. Natomiast wzrost intensywności mieszania kąpieli powoduje wzrost zawartości fazy ceramicznej w materiale kompozytowym oraz zmniejszenie szybkości jej osadzania.

EN

The paper is aimed on investigations of the influence of the temperature and mixing intensities on the deposition velocity and the microstructure of Ni-P surface coatings and composite coatings Ni-P-Si3N4, manufactured by the method of chemical reduction. The deposition processes of Ni-P layers have been realized in the electrolyte bathes containing NiCI2, NaH2PO4, Na3C6H5O7 and 5 g of the Si3N4 powder in the case of the Ni-P-Si3N4 layers, respectively. The coating processes of Ni-P and Ni-P-Si3N4 layers have been performed in identical conditions at the constant speed of the bath mixing performed with the mechanical mixer with 400 turns/min and at various temperatures of the process realization, namely at 80, 90 and 100°C. Next, the processes have been repeated at the constant temperature but variable speeds of the bath mixing performed in the range 300:6OO turns/min of the mixer. Dependences of the velocity of the layer depositions of the temperature are presented in Figure 1. Structures in the cross sections of the composite coatings produced at various temperatures are shown in Figure 2. Influences of the bath mixing intensities on the velocity of nickel and composite coatings are illustrated in Figure 3. Structures in the cross sections of the deposited layers at various mixing intensities of the electrolyte bath are presented in Figure 4. Results of investigations presented in this paper have showed that the increase of the process temperature augments the deposition velocity both of the Ni-P as well as of the Ni-P-Si3N4 layers and increases the rate of the contents of the disperse phase in the composite material. On the other hand the increase of the bath mixing intensities leads to an increase of the contents of the ceramic phase in the composite materials with simultaneous decrease of their deposition velocities.

Słowa kluczowe

PL

warstwa kompozytowa; kinetyka; metoda redukcji; struktura

EN

composite coating; kinetics; electroless process; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 3, nr 6
• Strony: 8--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr., rys.

Twórcy

autor

Wyszyńska A.

• 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., Model matematyczny i symulacja procesu wytwarzania warstw kompozytowych Ni-P-Al2O3, Prace X Sympozjum SPD-10 Symulacja Procesów Dynamicznych, Kościelisko 1998, 359-364.
• [2] Trzaska M., Wyszyńska A., Ocena wpływu fazy ceramicznej na właściwości tribologiczne warstw kompozytowych Ni-P-Si3N4, Inżynieria Powierzchni 2001, 4, 35-41.
• [3] Trzaska M., Wyszyńska A., Kowalewska M., Odporność korozyjna warstw kompozytowych z osnową niklową i dyspersyjną fazą ceramiczną, Kompozyty 2002, 2, 5, 338-341.
• [4] Abd El-Rehim S.S., El-Ibiari N.N., Shaffei M., Abel Halem S., Kinetics of Electroless Ni-P-B Alloy Deposition, Plating and Surface Finishing 1999, 12, 94-98.
• [5] Straffelini G., Colombo D., Molinari A., Surface durability of electroless Ni-P composite deposits, Wear 1999, 236, 179-188.
• [6] Apachitei J., Tichelaar F.D., Duszczyk J., Katgerman L., Solid-state reactions in low-phosphorus autocatalytic NiP-SiC coatings, Surface and Coatings Technology 2001, 145, 284-295.