Wpływ obróbki cieplnej na właściwości elektrochemiczne powłok Ni+Ti w środowisku alkalicznym

• Autorzy: Napłoszek-Bilnik I. , Budniok A.

Warianty tytułu

EN

Effect of heat treatment on electrochemical properties of the composite Ni+Ti layers in an alkaline solution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powłoki kompozytowe Ni+(55% at.)Ti i Ni+(25% at.)Al+(25% at.)Ti były otrzymywane przez współosadzanie Ni z kąpieli Wattsa zawierającej zawiesinę proszków Ti i AL Powłoki były osadzone na podłożu stalowym w warunkach galwanosta-tycznych. W przypadku powłoki Ni+Al+Ti wyługowano Al w roztworze 5M KOH. Elektroosadzone powłoki wygrzano w temperaturze 1100°C w argonie. W wyniku obróbki cieplnej utworzone zostały fazy międzymetaliczne (Ni3Ti dla powłoki Ni+Ti i Ni3Ti, Ni2Al3, NiTi2 dla powłoki Ni+Al+Ti(-Al) (rys. 3). Przeprowadzono charakterystykę elektrochemiczną powłok przed i po obróbce cieplnej. Elektrochemiczna charakterystyka powłok dotyczyła badań odporności korozyjnej w roztworze 5M KOH. Na podstawie wyników otrzymanych klasycznymi metodami elektrochemicznymi wyznaczone zostały potencjał korozyjny Ekor i gęstość prądu korozyjnego jkor, (tab. 1). Do badań własności elektrochemicznych warstw zastosowano również metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (ESI). Widma impedancyjne rejestrowano przy wartościach Ekor, a następnie dokonano aproksymacji doświadczalnych danych ESI, stosując różne elektryczne modele zastępcze (CPEl, POR) (rys. 4). Warstwa NiTi charakteryzuje się wartością Ekor = -365 mV, jkor = 5,25 uA cm -2; dobra odporność korozyjna tej warstwy wynika z pasywacji Ti w roztworze alkalicznym. Obróbka cieplna powłoki Ni+Ti poprawia jej własności korozyjne (Ekor = 141 mV,jkor = 1,079 uA cm -2) w wyniku utworzenia stabilnych faz międzymetalicznych (tab. 1).

EN

The composite Ni+(55% at.)Ti and Ni+(25% at.)AI+(25% at.)Ti layers were obtained by electrolytic co-deposition of Ni as well as Ti and Al powder suspended in the Watts bath. The layers were deposited on a steel substrate under galvanostatic conditions. In case of the Ni+Al+Ti layer, aluminium was leached out in 5M KOH solution. The as-received layers were heated at 1100°C in argon and the mtermetallic phases (Ni3Ti for the Ni+Ti layer, and Ni3Ti, Ni2Al3, NiTi2 for the Ni+Al+Ti(-Al) layer) were created (Fig. 3). Chemical and physical characteristics of the as-received and heated layers were examineted. Electrochemical characteristics of the layers concerned the investigation of their corrosion resistance in 5M KOH solution. Based on the results obtained using classical electrochemical methods, a corrosion potential, Ecor> and a corrosion current density, jcor, for each layer was determined. As-received Ni+Ti layer was characterized by Ekor = -365mV,jkor = 5,25 uA cm -2; its good corrosion resitance resulted from passivation of Ti in an alkaline solution (Tab. I). Heat treatment of the Ni+Ti layers caused an improvement of the corrosion resistance (Ekor = 141 mV, jkor = 1,079 uA cm -2). The reason of that was the formation of stable intermetallic phases. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was also applied to study the electrochemical properties of the layers. The impedance spectra were registered at the value of Ekon and then, approximation of experimental EIS data using different electrical equivalent models (CPE1 and POR model) have been done (Fig. 4).

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; warstwa kompozytowa; tytan; elektroosadzanie

EN

composite; composite layer; titanium; electrodeposition

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 4
• Strony: 20--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Napłoszek-Bilnik I.

• Uniwersytet Śląski, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Budniok A.

• Uniwersytet Śląski, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

Bibliografia

• [1] Paseka I., Electrochim. Acta 1995, 40, 1633.
• [2] Paseka I., Velicka J., Electrochim. Acta 1997, 42, 237.
• [3] Popczyk M., Bajdur W., Galvanotechnik 1999, 3(90), 662.
• [4] Lasia A., (in:) B.E. Conway, R.E. White, (eds) Modern Aspects of Electrochemistry 2002, 35, 1.
• [5] Popczyk M., Budniok A., Archiwum Nauki o Materiałach 1998, 19, 9.
• [6] Popczyk M., Budniok A., Archiwum Nauki o Materiałach 2001, 22, 261.
• [7] Budniok A., Łosiewicz B., Popczyk M., Serek A., Abstract 1209, The Electrochemical Society, Toronto 2000.
• [8] Serek A., Budniok A., Kompozyty (Composites) 2003, 3, 6, 58-63.
• [9] Napłoszek-Bilnik I., Budniok A., Dercz G., Pająk L., Łągiewka E., Kompozyty (Composites) 2003, 3, 6, 47-52.