Bezprądowa metalizacja materiałów węglowych. Cz. I. Metalizacja grafitu

Bieliński, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Bezprądowa metalizacja materiałów węglowych. Cz. I. Metalizacja grafitu

Autorzy

Bieliński J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Electroless metallization of carbon materials. Part l. Graphite metallization

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono aktualny stan badań, technologii i zastosowań procesów bezprądowej metalizacji grafitu. We wprowadzeniu przedyskutowano podstawy procesu wytwarzania kompozytów na drodze bezprądowej metalizacji. W części pierwszej przedstawiono stan zagadnień bezprądowego osadzania powłok kompozytowych z grafitem, jako materiałem drugiej fazy, oraz stopami nikiel - fosfor oraz miedzią jako osnową kompozytu. W części drugiej omówiono poszczególne zagadnienia związane z bezprądową metalizacją grafitu, przede wszystkim jako proszku, z zastosowaniem bezprądowego niklowania miedziowania.

The review on the contemporary status of art for the electroless coating of graphite materials, from laboratory research to the applications, is presented. The principles of the electroless process application for composite materials was presented in introduction. In Part l the problems ofthe electroless deposition of composite coatings with graphite particles and Ni-P or Cu matrix were discussed. In Part 2 the electroless coating of nickel-phosphorus or copper on graphite, mainly in powder form, was presented.

Słowa kluczowe

metalizacja bezprądowa grafit kompozyty z Ni-P Cu

electroless metallization graphite Ni-P Cu composites

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej

Czasopismo

Inżynieria Powierzchni

Rocznik

2012

Tom

nr 1

Strony

3--11

Opis fizyczny

Bibliogr. 80 poz.

Twórcy

autor

Bieliński J.

Politechnika Warszawska

Bibliografia

[1] Dylewski R., Gnot W., Gonet M.: „Elektrochemia przemysłowa". Wybrane procesy i zagadnienia. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
[2] Jankowska H., Świątkowski A., Choma J.: Węgiel aktywny, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 1985.
[3] Skoczkowski K.: Technologia produkcji wyrobów węglowo-grafitowych, Śląskie Wyd. Techniczne, Katowice 1995.
[4] Gaida B., Assmann K.: „Technologie der Galvano-technik" (1.Auflage), Eugen G. Leutze Verlag, Saulgau 1996.
[5] Poradnik galwanotechnika, pr. zbiorowa, red. T. Żak, WNT, Warszawa 1973 (wyd.1); red. T. Żak, Z. Kolanko, WNT, Warszawa 1985 (wyd.2); red. J. Olszewski, WNT, Warszawa 2002 (wyd.3).
[6] Ciszewski B., Przetakiewicz W.: Nowoczesne materiały w technice, Bellona, Warszawa, 1993.
[7] Burchell T.D.: Carbon Materials for Advanced Technologies, Elsevier Science, N. York 1999.
[8] Pampuch R.: www.fundaciarozwoiunauki.pl/res/-Tom2/3Pampuch.pdf (2008); Materiały ceramiczne oraz ich wpływ na rozwój inżynierii materiałowej w Polsce. Materiały węglowe s.71-75.
[9] Borowski A: www.academia.pan.pl/pdf/pelniazvcia karbochemia.pdf (2006); Wokół materiałów węglowych.
[10] Szymański A., Mineralogia techniczna, PWN, Warszawa 1997.
[II] Szroeder P.: www.sinograf.com.pl/en/magazvn/wgl-grafit.html, 2010; Nowe zastosowania materiałów na bazie węgla i grafitu.
[12] Danilenko V.V.: J. Superhard Materials, 33(5), 301 (2010); Nanodiamonds: Problems and Prospects.
[13] Electroless Plating: Fundamentals and Applications, ed.G.O.Mallory, J.B. Hajdu, AESF, Publ., Orlando 1990.
[14] Riedel W.: Funktionelle Chemische Vernicklung, Leutze Verlag, Saulgau 1989.
[15] Bielinski J., Bielińska A., „Inżynieria Powierzchni", 10(4), 10 (2005); Bezprądowe osadzanie metali - podstawy teorii i zastosowania.
[16] Schlesinger M., Electroless Deposition of Nickel, in Modern Electroplating, 5th Edition, Schlesinger M, Paunovic M. Editors, John Wiley & Sons Inc., New York 2010.
[17] Bielinski J., Sałacińska A., Kozera R., Bielińska A., Boczkowska A., Kurzydłowski K.J., Kompozyty-Composites 11(2), 174-179 (2011); Catalytic activation of carbon fibres in electroless process of fabrication of metallized carbon fabrics.
[18] Sajfullin R.S.: Kombinirovannyje elektrochimiczeskije pokrytija i matieriały, Moskva, Chimija, 1972.
[19] Sajfullin R.S.: Nieorganiczeskije kompozicionnyje materiały, Chimija, Moskva 1983.
[20] Feldstein N., Lancsek T., Lindsay D., Salerno L.: "Metal Finish.", 81(8), 35-51 (1983); Electroless Composite Plating.
[21] Kanani N.: Kupferschichten. Abscheidung, Eigen-schaften, Anwendungen, Eugen G.Leutze Verlag, Saulgau 2000.
[22] Gurjanov G.B.: Elektroosażdenije iznostojkich kompozicij, Sziinca, Kisziniev 1985.
[23] Antropov L.l., Lebiedinskij Ju.N.: Kompozicjonnyje elektrochimiczeskije pokrytija i matieriały, Tiechnika, Kijev1986.
[24] Cellis J.P., Roos J.R., Buelens C., Fransaer J.: "Trans. Inst. Metal Finish.", 69(4), 133 (1991); Mechanism of electrolytic composite plating: survey and trends.
[25] Hovestad A., Janssen L.J.J.; "J. Appl. Electrochem.", 25, 519 (1995); Electrochemical codepo-sition of inert particles in a metallic matrix.
[26] Gamburg Ju. D., Elektrochimiczeskaja kristallizacja mietallov i splavov, Izd.Janus-K, Moskva 1997, s. 309-325.
[27] Szczygieł B.; Studium nad otrzymywaniem i właściwościami elektrolitycznych warstw dyspersyjnych niklu z węglikiem krzemu, Ofic. Wyd. Poi. Wrocławskiej, Wrocław 1999.
[28] Fransauer J, Celis J.P.: "Galvanotechnik", 92(6), 1544 (2001); New insights into the mechanism of composite plating.
[29] Szeptycka B.: Kształtowanie struktury i właściwości elektrolitycznych nanowarstw kompozytowych Ni-SiC, Ni-PTFE i Ni-SiC-PTFE, Wyd. Inst. Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 2009.
[30] Grosjean A., Rezrazi M., Bercot P., Tachez M.: "Metal Finish.", 96(4), 14 (1998); Adaptation of a Mathematical Model to the Incorporation of Silicon Carbide Particles in an Electroless Nickel Deposit.
[31] Hamid Z.A., EI-Adly R.A.: "Plating Surf. Finish.", 86(5), 136 (1999); Mechanism of Nickel-Phosphorus-Aluminium Oxide Composite Coatings by Electroless Process.
[32] Festbaum J., Gammel F.J.: "Metalloberflaeche", 45(6), 261 (1991); Einfluss der Bauteil-anstroemung auf Abscheidung und Einbaurate von chemisch abgeschiedenen Ni/P- Dispersionsschichten.
[33] Paunovic M., Schlesinger M.: Fundamentals of Electrochemical Deposition, John Wiley & Sons, New York 1998.
[34] Prudnikov E.L., Duda T.M., Zarickij A.S.: Abrazivo-sodierżaszczije elektrochimiczeskije pokrytija, "Naukova Dumka", Kijev 1985.
[35] Bieliński J.: Wybrane zagadnienia procesów bez-prądowego osadzania warstw niklowo-fosforowych, Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa 1985.
[36] Bieliński J., Bielińska A., Gajewska A.: „Inżynieria Powierzchni", 7(3), 41 (2002); Związki buforująco-kompleksujace w roztworach do bezprądowego osadzania Ni-P.
[37] Balaraju J.N., Narajanan S., Seshadri S.K.: "J. Appl. Electrochem.", 33, 807 (2003); Electroless Ni-P composite coatings.
[38] Schuette A., Hagenmueller W.: "JOT-Oberflaeche", 2004 Nr 4, 1-7; Hartstoff-Dispersions-schichten zeigen Potential.
[39] Brooman E.W.: "Galvanotechnik", 96(12), 2843 (2005); Compliant Electrodeposited and Electroless Nano-Structured and Nano-Composite Coatings to Replace Chromium Coatings.
[40] Metzger W.: ,,Galvanotechnik', 63(8), 722 (1972); Die Abscheidung von Nickel-dispersionsschichten auf stromlosen Wege.
[41] Chimiczeskoje osazdenije metallov iż vodnych ras-tvorov, red. V.V. Sviridov, Izd. Universitetskoje, Mińsk 1987, 119-122.
[42] Krishnan K.H., John S., Srinivasan K.N., Praveen J., Ganesan M., Kavimani P.M.: „Metallurg. Materials Trans.", 37A(6), 1917 (2006); An Overall Aspect of Electroless Ni-P Depositions - A Review Article.
[43] Krishnan K.H., Praveen J., Ganesan M., Kavimani P.M., John S., Srinivasan K.N.; "Materials Performan-ce", 45(8), (2006); Electroless Ni-P-Based Composite Coatings.
[44] Tseluikin V.N.: "Protect. Metals Phys. Chem. Surfaces", 45(3), 312 (2009); Composite Electrochemical Coatings: Preparation, Structure, Properties.
[45] Sahoo P., Das S.K.: "Materials and Design", 32(4), 1760 (2011); Tribology of electroless nickel coatings - a review.
[46] Sajfullin R.S., Valejeva A.M., Nadejeva F.J.: "Zaszcz. Mietallov', 18(2), 297 (1982); Zaraszcziva-nije dispersnych czastic v pokrytije Ni-P.
[47] Valejeva A.M., Sajfullin R.S., Mannatova V.K.: lzv. Vyssz, Ucz. Zaved. Chim. Chim. Technol., 26(4), 464 (1983); Svojstva polikompozicjonnych pokrytij s matricej iż chimiczeski osażdiennogo spłava nikiel-fosfor s vkljuczenijem Al2O3 i grafita.
[48] Schmelling E., Schmitt G.: "Oberflaeche-Surface", 25(4), 101 (1984); Verschleisschutz-schichten durch elektrochemisch und chemisch abgeschiedene Schichten.
[49] Izzard M., Dennis J.K.: "Trans. Inst. Metal Finish.", 65(3), 85 (1987); Deposition and properties of electroless nickel/graphite coatings.
[50] Burghardt W.: "Galvanotechnik" 85(2), 406 (1994); Ueber Galvanisch und chemisch-reduktiv abgeschiedene Schichten fuer funktionelle Anwendungen. Teil 7: Verfahren-Eigenschaften, funktionelle Anwendungen von Ni-P und Ni-P-Dispersionssch-ichten.
[51] Moonir-Vaghefi S.M., Saatchi A.: "Metal Finish.", 95(11), 46 (1997); Deposition and Properties of Electroless Nickel-Phosphorus-Molybdenum Disul-fide Composites.
[52] Chen W.X., Tu J.P., Gan H.Y.; Xu Z.D.; Wang Q.G.; Lee J.Y.; Liu Z.L.; Zhang X.B.: "Surf. Coat. Technol.", 160(1), 68 (2002); Electroless preparation and tribological properties of Ni-P-Carbon nanotube composite coatings under lubricated condition.
[53] Chen W.X., Tu J.P., Wang L.Y., Gan H.Y., Xu Z.D., Zhang X.B.: Carbon, 41(2), 215 (2003); Tribological application of carbon nanotubes in a metal-based composite coating and composites.
[54] Chen W.X.; Tu J.P., Xu Z.D.; Chen W.L., Zhang X.B., Cheng D.H.: "Mater. Letters", 57, 1256 (2003); Tribological properties of Ni-P-multi-walled carbon nanotubes electroless composite coatings.
[55] Wu Y.T., Lei L., Shen B., Hu W.B.: "Surf. Coat. [68] Technol.", 201, 441 (2006); Irwestigation in electro-less Ni-P-Cg(graphite)-SiC composite coating.
[56] Wu Y, Shen B., Liu L., Hu W.: "Wear", 261(2), 201 (2006); The tribological behaviour of electroless Ni-P-Gr-SiC composite.
[57] Bahaaideen F.B., Ripin Z.M., Ahmad Z.A., "J. Sci. Industr. Res.", 69, 830 (2010); Electroless Ni-P-Cg (graphite)-SiC composite coating and its application onto piston rings of a smali two stroke utility engine.
[58] Omidvar H., Stremsdoerfer G., Meas Y.: "J. Mater. Sci", 43, 1716 (2008); Formation of composite Cu-graphite and Cu-PTFE coatings and their tribological characterization
[59] Cordoba J.M., Odeń M.: "Surface Coat. Technol.", 203, 3459 (2009); Growth and characterization of electroless deposited Cu films on carbon nanofibers.
[60] Faraji S., Rahim AA, Mohamed N., Sipaut C.S.: "Surface Coat.Technol.", 206, 1259 (2011); A study of electroless copper-phosphorus coatings with the addition of silicon carbide (SiC) and graphite (Cg) particles
[61] Judina T.F., Omelcenko V.Ja, Kuzmin L.L.: lzv. Vyssz. Ucz. Zav. Chim. ChimTechn., 13 (9), 1331 (1970); Chimiczeskaja sposobnost miednienija poro- [74] szkoobraznych materialov.
[62] Pai B.C.: "Mat. Sci. Engineering", 21, 161 (1975); Copper Coating on Graphite Particles.
[63] Chu H.Y., Lin J.F.: "Wear", 239(1), 126 (2000); Experimental analysis of the tribological behavior of electroless nickel-coated graphite particles in aluminum matrix composites under reciprocating motion.
[64] Yu P., Ritter J.A., White R.E., Popov B.N.: "J. Elchem. Soc.", 147, 1280, 2081 (2000); Ni-compo-site microencapsulated graphite as the negative electrode in lithiumion batteries.
[65] Khoperia T.N., Zedginidze T.l., Maisuradze L.G., Khoperia N.T.: Proc.4th WSEAS Int. Conf. on Nanoelectronics and Nanotechnology, Taiwan, 2004; Nan-otechnology for Fabrication of Film Elements, Pow-der-Like and Bulk Materials Using Electroless Deposition and Surface Modification.
[66] Babu V.G., Palaniappa M., Jayalakshmi M., Balasubramanian K.: "J Solid State Electrochem"., 11 (12), 1705(2007).
[67] Palaniappa M., Babu G.V., Balasubramanian K.: "Materials Science and Engineering" A 471 (2007) 165-168, Electroless nickel-phosphorus plating on graphite powder.
[68] Kumar M.A., Agarwala R.C., Agarwala V.: Buli. Mater. Sci, 31(5), 819 (2008); Synthesis and characterization of electroless Ni-P coated graphite particles.
[69] Agarwala R.C., Agarwala V., Karwan-Baczewska J.: „Archiv. Metallurg. Materials", 53(1), 57 (2008); Development of nanograined Ti-AI-Graphite (Ni-P) by mechanical alloying route.
[70] Shervedani R.K., Alinoori A.H., Madram A.R.: J. New Materials Electrochem.Systems, 11, 259 (2008); Electrocatalytic Activities of Nickel-phosphorous Composite Coating Reinforced with Codeposited Graphite Carbon for Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Solution.
[71] Caturla F., Molina F., Molina-Fabio M., Rodriguez-Reinoso F., Esteban A.: "J. Electrochem. Soc.", 142 (12), 4084 (1995); Electroless Plating of Graphite with Copper and Nickel.
[72] Li W, Han C., Zhang M., Tao K., Catalysis Today, 125(3-4), 278 (2007); Expanded graphite applied in catalytic process as a catalyst support.
[73] Judina T.F., Uvarova G.A.: lzv. Vyssz. Ucz. Zav. Chim. ChimTechn., 32 (4), 87 (1989); Reakcija vosstanovlenija miedi v processach chimiczeskogo miednienija vysokodispersnych materialov.
[74] Tewari J. P., Singh S.K.: NML Technical Journal, 37 (1), 1 (1995); Preparation of electroless copper-graphite composite powder for application in avionics industries.
[75] Moustafa S.F., EI-Badry S.A., Sanad A.M., Kieback B.: "Wear", 253, 699 (2002); Friction and wear of copper-graphite composites made with Cu-coated and uncoated graphite powders
[76] Lu W., Donepudi V.S., Prakash J., Liu J., Amine K.: "Electrochim. Acta", 47, 1601 (2002); Electrochemi-cal and thermal behavior of copper coated type MAG-20 natural graphite.
[77] Hu Z.L., Chen Z.H., Xia J.T., Jing G.Y.: Trans. Non-ferrous Metal. Soc. China, 17, 1060 (2007); Properties of electric brushes made with Cu-coated graphite composites and with copper powders.
[78] Kovacik J., Emmer S., Bielek J., Kelesi L.: "Wear", 265, 417 (2008); Effect of composition on friction coefficient of Cu-graphite composites.
[79] Carano M.: Printed Circuit Design & Manufacture, April 2007; Metallization of High Performance Resin Materials with a Graphite-based Direct Plating System.
[80] Sun W., Chen G., Zheng L.; Scripta Mater., 59, 1031 (2008); Electroless deposition of silver particles on graphite nanosheets.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPG8-0067-0007