Electrodeposition of aluminium on low carbon steel from [C1C2Im]Cl:AlCl3 mixtures doped with [C1C2Im][NTf2] or [C1C2Pyr][NTf2]

• Autorzy: Zawadzki M. , Treichel A. , Królikowski M. , Domańska U. , Kwiatkowski L.

Warianty tytułu

PL

Elektrolityczne osadzanie aluminium na stali niskowęglowej z mieszanin [C1C2Im]Cl:AlCl3 domieszkowanych [C1C2Im][NTf2] lub [C1C2Pyr][NTf2]

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This study reports electrodeposition of aluminium (Al) from 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride/aluminium chloride melt ([C1C2Im]Cl:AlCl3 / 1:2) with an addition of two different bis{(trifluoromethane)sulfonyl}imide anion-based ionic liquids [C1C2Im][NTf2] and [C1C2Pyr][NTf2]. Potentiostatic electrodeposition was performed to obtain Al coatings on low carbon steel and the effect of addition of particular ionic liquid was studied. Coatings were investigated with SEM-EDX measurements and potentiodynamic measurements characterising their corrosion behaviour. The coatings of good adhesion (appearance), uniformity and corrosion resistance were obtained for the steel sample coated in the melt with an addition of 3% wt of [C1C2Im][NTf2].

PL

Przedstawiano wyniki badań nad elektrolitycznym osadzaniem aluminium (Al) z mieszaniny chlorku 1-etylo-3-metyloimida-zoliowego z chlorkiem gliniu ([C1C2Im]Cl : AlCl3/1 :2) wraz z dodatkami cieczy jonowych z anionem bis{(trifluorometylo) sulfonylo}imidkowym i kationami N-etylo-N-metylopirolidyniowym i 1-etylo-3-metyloimidazoliowym. Proces eletroosadzania powłok na niskowęglowej stali przeprowadzono metodą potencjostatyczną. Analizowao wpływu dodatków cieczy jonowych na właściwości otrzymanych powłok. Powłoki badano za pomocą mikroskopii elektronowej (SEM-EDX), oraz pomiarów potencjodynamicznych charakteryzujących ich zachowanie korozyjne. Powłoki charakteryzujące się dobrą przyczepnością, wyglądem, jednorodnością i odpornością na korozję otrzymano z mieszaniny ([C1C2Im]Cl : AlCl3/1 :2) z dodatkiem 3% wagowo [C1C2Im][NTf2]. Ponadto wykazano brak rozpuszczalności chlorku glinu w niektórych cieczach jonowych w temperaturze T = 353 K.

Słowa kluczowe

EN

aluminium coating; mixtures of ionic liquids; influence of anion

PL

powłoki aluminiowe; mieszaniny cieczy jonowych; wpływ anionu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 3
• Strony: 46--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Zawadzki M.

• Warsaw University of Technology, Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemistry

autor

Treichel A.

• Warsaw University of Technology, Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemistry

autor

Królikowski M.

• Warsaw University of Technology, Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemistry

autor

Domańska U.

• Warsaw University of Technology, Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemistry
• Thermodynamic Research Unit, School of Chemical Engineering, University of KwaZulu-Natal, Durban, South Africa

autor

Kwiatkowski L.

• Institute of Precision Mechanics, Warsaw

Bibliografia

• 1. Fauchais P., Vardelle P., Dussoubs B.: Quo Vadis Thermal Spraying?. „Journal of Thermal Spray Technology” 2010, 10, p. 44–66.
• 2. Richards R.W., Jones R.D., Clements P.D., Clarke H.: Metallurgy of continuous hot dip aluminizing. „Int. Mater. Rev.” 1994, 39, p. 191–212.
• 3. Leyendecker T., Lemmer O., Esser S., Ebberink J.: The development of PVD coating TiAlN as a commercial coating for cutting tools: „Surface and Coatings Technology” 1991, 48, p. 175–178.
• 4. Pons M., Boichot R., Coudurier N., Claudel A., Blanquet E., Lay S., Mercier F., Pique D.: High temperature chemical vapor deposition of aluminium nitride, growth and evaluation. „Surf. Coat. Technol.” 2013, vol. 230, p. 111–118.
• 5. Stafford G.R.: The Electrodeposition of an aluminum–manganese metallic glass from molten salts. „J. Electrochem. Soc.” 1989, 136, p. 635–639.
• 6. Earle M., Seddon K.R.: Ionic Liquids. Green solvents for the future. „Pure Appl. Chem.” 2000, 72, p. 1391–1398.
• 7. Abbott A.P., McKenzie K.J.: Application of ionic liquids to the electrodeposition of metals. „Phys. Chem. Chem. Phys.” 2006, 8, p. 4265–4279.
• 8. Armand M., Endres F., MacFarlane D.R., Ohno H., Scrosati B.: Ionic-liquid materials for the electrochemical challenges of the future. „Nat. Mater.” 2009, 8, p. 621–629.
• 9. Ding J., Xu B., Ling G.: Al-Mn coating electrodeposited from ionic liquid on NdFeB magnet with high hardness and corrosion resistance. „Appl. Surf. Sci.” 2014, 305, p. 309–313.
• 10. Gou S.P., Sun I.W.: Electrodeposition behavior of nickel and nickel-zinc alloys from the zinc chloride-1-ethyl-3-methyl imidazolium chloride low temperature molten salt. „Electrochim. Acta” 2008, 53, p. 2538–2544.
• 11. Nie J., Tallman D.E., Bierwagen G.P.: The electrodeposition of polypyrrole on Al alloy from room temperature ionic liquids. „J. Coat. Technol. Res.” 2008, 5, p. 327–334.
• 12. Rodopoulos T., Smith L., Horne M.D., Ruther T.: Speciation of aluminium in mixtures of the ionic liquids [C3mpip][NTf2] and [C4mpyr][NTf2] with AlCl3: an electrochemical and NMR spectroscopy study. „Chem. Eur. J.” 2010, 16 p. 3815–3826.
• 13. Rocher N.M., Izgorodina E.I., Ruther T., Forsyth M., MacFarlane D.R., Rodopoulos T., Horne M.D., Bond A.M.: Aluminium Speciation in 1-Butyl-1-Methyl-pyrrolidinium Bis (trifluoromethylsulfonyl)amide/AlCl3 Mixtures. “Chem. Eur. J.” 2009, 15, p. 3435–3447.
• 14. Zawodzinski T.A., Osteryoung R.A.: Aspects of the Chemistry of Water in Ambient-Temperature Chloroaluminate Ionic Liquids: 17O NMR Studies. “Inorg. Chem.” 187, 26, p. 2920–2922.
• 15. Abbott A.P., Harris R.C., Hsieh Y.T., Ryder K.S., Sun I.W.: Aluminium electrodeposition under ambient conditions. “Phys. Chem. Chem. Phys.” 2017, 16, p. 14675–14681.
• 16. Bakkar A., Neubert V.: A new method for practical electrodeposition of aluminium from ionic liquids. “Electrochem. Commun.” 2015, 51, p. 113–116.
• 17. Kwiatkowski L., Kolada B., Domańska-Żelazna U., Królikowski M., Zawadzki M., Bałkowiec A.: The effect of process parameters on the properties of electrolytic aluminium coatings electroplated on steel in AlCl3/[EMIm]Cl ionic liquid, “Inżynieria Powierzchni” 2016, 21(4), p. 30–44.