Struktura i odporność korozyjna powłok elektrolitycznych zawierających fazy międzymetaliczne niklu z tytanem

• Autorzy: Napłoszek-Bilnik I. , Popczyk M. , Budniok A. , Łągiewka E.

Warianty tytułu

EN

Structure and corrosion resistance of electrolytic coatings containing intermetallic phases of nickel with titanium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elektrolityczne powłoki kompozytowe Ni + Ti, otrzymano w warunkach galwanostatycznych przy gęstości prądowej zapewniającej prawie równoatomowy skład chemiczny. Rentgenowska analiza fazowa wykazała kompozytową budowę powłok. W badaniach morfologii powierzchni wskazano na heterogenny i homogenny mechanizm zarodkowania osnowy niklowej. Wykazano, że wbudowywany tytan do powłoki kompozytowej powoduje teksturę wzrostu <110> osnowy niklowej wskutek adsorpcyjnego blokowania powierzchni krystalicznych (100) oraz (331) niklu. Wynikiem obróbki cieplnej w atmosferze argonu w zakresie temperatur 500 ÷ 1100 °C jest powstanie faz międzymetalicznych niklu z tytanem. Elektrochemiczne badania korozyjne powłok przed i po obróbkach cieplnych prowadzono w 5 M roztworze KOH, stosując metody klasyczne (woltamperometria) i spektroskopowe (elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna). Na podstawie tych badań stwierdzono, że najbardziej odporna korozyjnie w alkalicznym środowisku jest powłoka po obróbce cieplnej w temperaturze 1100 °C, wskutek obecności w jej strukturze faz międzymetalicznych Ni3Ti i NiTi2.

EN

Electrolytic composite coatings Ni + Ti were obtained in the galvanostatic conditions, at the current density ensuring almost equiatomic chemical composition. Scanning microscope (Hitachi S-4200) provided with a digital system of the image recording (Voyager 3500) was used for surface characterization of the coatings. In the surface morphology investigations, point at heterogenous and homogenous mechanism of nucleation of nickel matrix (Fig. 1). Chemical composition was determined by X-ray fluorescence spectroscopy using a special attachment to the X-ray generator TUR-M61. The phase composition of the coatings was performed using PHILIPS diffractometer and Cu(Kalpha) radiation (U = 40kV, I = 20 mA). Qualitative phase analysis was carried out basing on ICDD card standards. Phase analysis shows composite structure of coatings (Fig. 2). It was ascertained, that the titanium embedded in the composite coating, causing of texture growth <110> of nickel matrix, as a result of adsorptional blocking of crystallographic surfaces (100) and (331). Result of thermal treatment in the argon atmosphere, at the temperature range 500 ÷ 1100 °C, is formation of intermetallic phases of nickel with titanium (Fig. 4). Electrochemical corrosion investigations of coatings before and after thermal treatments were conducted in 5 M KOH solution, using classical (voltammetry) and spectroscopic (electrochemical impedance spectroscopy) methods. On the base of these researches it was found, that most resistible on corrosion in an alkaline environment, is coating after thermal treatment at the temperature of 1100 °C, as a result of presence in the structure of this coating Ni3Ti and NiTi2 intermetallic phases. This coating, to characterize least value of corrosion current and rate, and greatest value of polarization resistance (Tab. 2).

Słowa kluczowe

PL

powłoka elektrolityczna; powłoka kompozytowa; odporność korozyjna; faza międzymetaliczna; nikiel; tytan

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2004
• Tom: R. XXV, nr 6
• Strony: 889--894
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Napłoszek-Bilnik I.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Popczyk M.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Budniok A.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

autor

Łągiewka E.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach, ul. Bankowa 12, 40-007 Katowice

Bibliografia

• [1] Paseka L: Evolution of hydrogen and its sorption on remarkable active amorphous smooth Ni-P(x) electrodes, Electrochim. Acta, 40, 1995, 11
• [2] Paseka L, Vielicka J.: Hydrogen evolution and hydrogen sorption on amorphous smooth Me-P(x) (Me = Ni, Co and Fe-Ni) electrodes, Electrochim. Acta, 42, 1997, 2
• [3] Popczyk M., Bajdur W.: Elektrolytische Metallabscheidung und Charakteristik von amorphen Ni-Co-P-Legierungen, Galvanotechnik, 90, 1999, 3
• [4] Karimi-Shervedani R., Lasia A.: Studies of the Hydrogen Evolution Reaction on Ni-P Electrodes, J. Electrochem. Soc., 144, 1997, 2
• [5] Popczyk M., Budniok A.: Electrolytic composite Ni-P-NiO and Ni-PNi(OH)2 layers for the hydrogen electroevolution, Archiwum Nauki o Materiałach, 19, 1998, l
• [6] Popczyk M., Budniok A.: Electrochemical properties of Ni-P electrode materials modified with tungsten, Archiwum Nauki o Materiałach, 22, 2001, 4
• [7] Budniok A., Łosiewicz B., Popczyk M., Serek A.: Production and structure of new electrode materials based on Ni-P amorphous matrix, Abstract 1209, The Electrochemical Society, Toronto 2000
• [8] Karimi-Shervedani R., Lasia A.: Kinetics of Hydrogen Evolution Reaction on Nickel-Zinc-Phosphorous Electrodes, J. Electrochem. Soc., 144, 1997, 8
• [9] Karimi-Shervedani R.. Lasia A.: Study of the Hydrogen Evolution Reaction on Ni-Mo-P Electrodes in Alkaline Solutions, J. Electrochem. Soc., 145, 1998, 7
• [10] Popczyk M., Budniok A.: Structure of electrode materials based on Ni-P amorphous matrix, Abstract A236, International Conference Materials 2001, University of Coimbra, Portugal 2001
• [11] Napłoszek-Bilnik L, Budniok A., Dercz G., Pająk L., Łągiewka E.: Charakterystyka warstw kompozytowych na osnowie niklu zawierających tytan i aluminium, Kompozyty (Composites), 3, 2003, 6, 47-52.
• [12] Andersson K. M., Bergstrom L.: Oxidation and dissolution of tungsten carbide powder in water, Int. J. Reff. Metals, 18, 2000, 121
• [13] Wasserman G., Greweu L: Tiekstury mietalliczeskich matieriałow, Izd. Mietałłurgija, Moskwa 1969, 93
• [14] Kollia C., Spyrellis N.: Textural modifications in nickel electrodeposition under pulse reversed current, Surface & Coatings Technology, 57 (1), 1993, 71
• [15] Serek A., Budniok A., Łosiewicz B.: Odporność korozyjna elektrolitycznych warstw kompozytowych na osnowie niklu zawierających tytan, Ochrona przed Korozją, HA, 2002, 173-178