Badania procesu elektroosadzania stopów Zn-Fe

• Autorzy: Bieliński J. , Boczkowska-Marczewska K. , Bielińska A.

Warianty tytułu

EN

Investigations of Electrodeposition Process of Zn-Fe Alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano badania porównawcze procesów elektroosadzania stopów Zn-Fe z kwaśnych roztworów siarczanowo-chlorkowych (pH 1-5) z kwasem octowym, cytynowym i glicyną, jako związkami buforująco-kompleksującymi. zastosowane metody planowania doświadczeń pozwoliły na opis przebiegu procesu elektroosadzania za pomocą równań regresji, w których zawartość Fe w stopie i wydajność prądowa jest funkcją stężeń soli Fe(II)/Zn(II) i buforu, pH, gęstości prądu , temperatury oraz intensywności mieszania roztworu. Stwierdzono, że średnia zawartość Fe w Zn-Fe wynosi od 15% (roztwór octanowy) do 30% (roztwór glicynowy) i dochodzi do 55% w słabo kwaśnym roztworze cytrynianowym (pH 3-5). Zawartość Fe rosła ze wzrostem stężenia Fe(II), pH, roztworu i temperatury a malała ze wzrostem stężenia cytrynianu oraz intensywności mieszania. Procesy osadzania z badanych roztworów cechowała niska wydajność prądowa (średnio od 15 do 50%), która rosła ze wzrostem pH roztworu i intensywności mieszania oraz zmniejszała się ze wzrostem stężenia Fe(II) i temperatury.

EN

The electrodeposition process of Zn-Fe alloys from acidic (pH 1-5) sulfate-chloride baths was investigated for the influence of additives of different buffering/complexing compounds - acetic acid, citric acid and glycine. Experiment planning methods were applied with description of the deposition process by regression equations, where the Fe content in alloy and current efficiency were the function of Fe(II)/Zn(II) and buffer concentration, pH, current density, temperature and bath agitation intensity. It was found that the average Fe content in Zn-Fe varied between 15% (acetic bath) and 30% (glycine bath), reaching 55% in weak acidic citrate bath. The Fe content increased with increasing Fe(iII) concentration, pH and temperature and decreased at higher citrate concentration and with bath agitation. The current density of deposition process in the investigated baths was relatively low (15 to 50% in average), increased with increasing pH and agitation intensity and decreased at higher Fe(II) concentration and temprature.

Słowa kluczowe

PL

elektroosadzanie stopów; stopy Zn-Fe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2003
• Tom: Nr 4
• Strony: 43--51
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz.

Twórcy

autor

Bieliński J.

• Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej

autor

Boczkowska-Marczewska K.

• Wydział Elektryczny Politechniki Lubelskiej

autor

Bielińska A.

• Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej

• Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Jellinek T.W.: Galvanische Verzinkung, Eugen G.Leutze Verlag, Saulgau 2003.
• [2] Metal Finishing, 70th Guidebook and Directory Issue, Elsevier Sci.Inc., Terrytown 2002.
• [3] Poradnik galwanotechnika, Pr. zbiorowa, red. J. Olszewski, WNT Warszawa 2002.
• [4] Adaniya T., Hara T., Sagiyama M., Honma T., Watanabe T.: Plating Surf.Finish., 72(8), 52 (1985).
• [5] Watson S.A.: Zn-Ni alloy electroplated steel coil for use by the automotive industry, Nickel Develop. Inst. Rev. Series No 13001, NDI, Birmingham 1988.
• [6] Loar G.W., Romer K.R., Aoe T.J.: Plating Surf.Finish., 78(3), 74 (1991).
• [7] Siegert W., O'Grady J.: Metalloberflaeche, 47(8), 378 (1993).
• [8] Burkhardt W., Galvanotechnik: 84(10), 3289 (1993).
• [9] Kalantary M.R.: Plating Surf. Finish., 81(6), 80 (1994).
• [10] Roper M.R., O'Grady J.: Trans. Inst. Met. Finish., 74(4), J3, J13 (1996).
• [11] Vagramjan T.A., Charlamov V.I., Kudrjavcev V.N.: Zaszcz.metal., 32(4), 389 (1996).
• [12] Crotty D., Griffin R.: Plating Surf.Finish., 84(4), 57 (1997).
• [13] Jimenez A., Karla B., Schmidt H.: Galvanotechnik, 89(4), 1108 (1998).
• [14] Duprat J.J.: Galvanotechnik, 92(2), 346 (2001).
• [15] Vogel R., Sonntag B.: Galvanotechnik, 92(11), 2970 (2001).
• [16] Fontenay F.: Galvanotechnik, 93(10), 2534 (2002).
• [17] Zhang X.G.: Corrosion and Electrochemistry of Zinc, Plenum Press, New York, 1996.
• [18] Ramanauskas R., Muleshkova L., Maldonaldo L., Dobrovolskis P.: Corrosion Sci., 40(2/3), 401 (1998).
• [19] Brenner A.: "Electrodeposition of alloys", vol.2, p.194-228, Academic Press, New York 1963.
• [20] Bondar V.V., Grinina V.V., Pavłov V.N.: Itogi Nauki i Techniki – Elektrochimija, t.12, s.258, VINITI, Moskwa 1977; t.16, s.222, VINITI, Moskwa 1980.
• [21] Marczewska-Boczkowska K.: "Badania procesów katodowych i właściwości warstw cynku z niklem i żelazem", praca doktorska, Wydz. Chemiczny PW, Warszawa 1987.
• [22] Kurpjoweit M.: Galvanotechnik, 85(10), 3252 (1994).
• [23] Krisch R.: Metalloberflaeche, 48(12), 886 (1994).
• [24] Narasimhamurthy V., Sheshadri B.S.: Metal Finishing, 95(9), 44 (1997).
• [25] Qun Z.L.: Metal Finishing, 96(11), 54 (1998).
• [26] Titova V.N., Kazakov V.A., Javicz A.A., Pietrova N.V.: Galvanotechn. Obrabotka Poverchn., 6(1), 37 (1998).
• [27] Socha J., Weber J.A.: Podstawy elektrolitycznego osadzania stopów metali, Wyd. Inst. Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 2001.
• [28] Zichariev A.I., Zicharieva I.G., Zacharov M.S., Suprotivina A.V.: Elektrochimija, 14(7), 1073 (1978).
• [29] Tsuda T., Asano K., Shibuya A.: Trans. Iron and Steel Inst. Jap., 26(1), 53 (1986); Ekspr. Inf. Kor. Zaszcz. Met.(VINITI Moskva),1986 No 37, 25.
• [30] Weymeersch A., Renard L., Coreur J.J., Winand R., Jorda M., Pellet C.: Plating Surf. Finish., 73(7), 68 (1986).
• [31] Kondo K., Hinotani S., Ohmori Y.: J. Appl. Electrochem., 18(1), 154 (1988).
• [32] Winand R.: J. Appl, Electrochem., 21(5), 377 (1991).
• [33] Pietschmann J.E., Raub Ch.J.: Metalloberflaeche, 45(1), 23 (1991).
• [34] Narasimhamurthy V., Sheshadri B.S.: Plating Surf. Finish., 83 (11), 75 (1996).
• [35] Jensen J.D., Gabe D.R., Wilcox G.D.: Surf. Coat. Technol., 105, 240 (1998).
• [36] Jensen J.D., Critchlow G.W., Gabe D.R.: Trans. Inst. Met. Finish., 76(5), 187 (1998).
• [37] Liao Y., Gabe D.R., Wilcox G.D.: Plating Surf. Finish., 85(3),60 (1998); 85(8), 62 (1998): 85(9), 88 (1998).
• [38] Gomez E., Pelaez E., Valles E.: J. Electroanal. Chem., 469, 139 (1999).
• [39] Abd El Rehim S.S., Emad M., Khaled M., Fettouchi M.: Trans. Inst. Met. Finish., 79(3), 95 (2001).
• [40] Zhang Z., Lang W., Shao H., Wang J., Cao C.: J. Electroanal. Chem., 516, 127 (2001).
• [41] Yang C.Q., Long Z.L., Zhou Y.C.: Trans. Inst. Met. Finish., 80(5), 161 (2002).
• [42] Gabe D.R.: Electrochim. Acta, 39(8-9),1115 (1994).
• [43] Bieliński J., Marczewska-Boczkowska K., Bielińska A.: Inżynieria Powierzchni, 3(1), 18 (1998).
• [44] Achnazarowa S.Ł., Kafarow W.W.: Optymalizacja eksperymentu w chemii i technologii chemicznej, WNT, Warszawa 1982.
• [45] Janczewski D., Różycki C., Synoradzki L.: Projektowanie procesów technologicznych cz.II. Matematyczne metody planowania eksperymentów, Ofic. Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 2001.
• [46] Statgraphics Plus for Windows, Experimental Design, Manugistics Inc. 1995.
• [47] Mabrouk M.: Remmash "Electrodeposition process and corrosion behaviour of Zn, Zn-Ni and Zn-Co coatings", praca doktorska, Wydział Chemiczny PW, Warszawa 1996.
• [48] Inczedy J., Równowagi kompleksowania w chemii analitycznej, PWN, Warszawa 1979.
• [49] Minczewski J., Z. Marczenko: Chemia analityczna, Tom 1 (wyd.7), Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, PWN, Warszawa 1998.
• [50] Vagramjan A.T., Zamagorcjanc M.A.: Elektroosazdenije mietallov i ingibirujuszczaja adsorpcija, Nauka, Moskva 1969.