Structure and properties of Ni-P/PTFE composite coatings produced by chemical reduction method

• Autorzy: Trzaska M. , Cieślak G. , Mazurek A.

Warianty tytułu

PL

Struktura i właściwości kompozytowych powłok Ni-P/PTFE wytwarzanych metodą redukcji chemicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of investigations on Ni-P/PTFE alloy composite coatingsproduced by the electroless method. Ni-P coatings were deposited from two baths differing in composition and pH (acidic and alkaline). PTFE powders with a nanometric size of particles was used as the dispersion phase. The coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, roughness measurements and Vickers microhardness measurements. Abrasive wear testing of the Ni-P/PTFE coatings was carried out by friction of the ball at a constant pressure on the sample using a Calotest apparatus. Images of the surface morphology, cross section of the coatings and sample surfaces after wear tests are presented. The coatings are compact and have good adhesion to the steel substrate. Incorporation of the PTFE powder particles in the nickel-phosphorus matrix increases the degree of surface development and hardness of the coating material and increases the wear resistance.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stopowych powłok kompozytowych Ni-P/PTFE wytwarzanych metodą bezprądową. Powłoki Ni-P osadzano z dwóch kąpieli różniących się składem oraz pH (kwaśna oraz zasadowa) na stali. Jako fazę dyspersyjną stosowano proszek politetrafluoroetylenu (PTFE). Powłoki były badane za pomocą następujących technik badawczych: skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), mikroskopii optycznej, pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa, pomiarów parametrów chropowatości powierzchni. Badania zużycia ściernego powłok Ni-P/PTFE realizowano za pomocą kulotestera przy stałym nacisku kulki na badaną próbkę. Przedstawiono obrazy morfologii powierzchni, przekrojów poprzecznych powłok i powierzchni po badaniach zużycia ściernego. Wytworzone powłoki charakteryzują się zwartą budową i dobrą przyczepnością do stalowego podłoża. Wbudowanie cząstek proszku PTFE w niklowo-fosforową osnowę wpływa na zwiększenie stopnia rozwinięcia powierzchni, twardości materiału powłok oraz zwiększenie odporności na zużycie ścierne.

Słowa kluczowe

EN

alloy coatings; composite layers; Ni-P matrix; teflon; electroless process

PL

powłoki stopowe; warstwy kompozytowe; osnowa Ni-P; teflon; bezprądowe osadzanie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 16, nr 3
• Strony: 174--179
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzaska M.

• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

autor

Cieślak G.

• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

autor

Mazurek A.

• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Thyagarajan R. et al., Modelling compaction behaviour of nickel-phosphorus and nickel-boron electroless coated titanium powders, Powder Technology 2015, 274, 53-61.
• [2] Kilicarslan A. et al., Electroless nickel-phosphorus coating on boron carbide particles, Materials Letters 2012, 76, 11-14.
• [3] Palaniappa M. et al., Electroless nickel-phosphorus plating on graphite powder, Materials Science and Engineering A 2007, 471, 165-168.
• [4] Sadhir M.H. et al., Comparison of in situ and ex situ reduced graphene oxide reinforcedelectroless nickel phosphorus nanocomposite coating, Applied Surface Science 2014, 320, 171-176.
• [5] Trzaska M., Cieślak G., Composites layers of Ni-P/graphene produced by chemical reduction method, Composites: Theory and Practice 2015, 3, 137-140.
• [6] Trzaska M., Struktura i właściwości warstw kompozytowych Ni-P/SiC wytwarzanych metodą redukcji chemicznej na aluminium i jego stopach, Przemysł Chemiczny 2014, 93, 1286-1290.
• [7] Miazga A. et al., Warstwy Ni-P z proszkami ceramicznymi jako faza dyspersyjna, Materiały Ceramiczne 2012, 64, 94-97.
• [8] Chang C.-S. et al., Effects of annealing temperature on microstructure, surface roughness, mechanical and tribological properties of Ni-P and Ni-P/SiC films, Surface & Coatings Technology 2016, 288, 135-143.
• [9] Franco M. et al., Effect of reinforcement and heat treatment on elevated temperature sliding of electroless Ni-P/SiC composite coatings, Tribology International 2016, 97, 265-271.
• [10] Trzaska M., Cieślak G., Zużycie tribologiczne nanokrystalicznych powłok wielowarstwowych Ni/Cu, Inżynieria Materiałowa 2015, 2, 87-90.
• [11] Betiuk M. et al., Ujawnienie struktury cienkich warstw i powłok w badaniach metalograficznych za pomocą Kulotestera, Inżynieria Powierzchni 2007, 3, 70-74.
• [12] Betiuk M. et al., “Wirotest” i “Kulotester” - urządzenia kontrolno-pomiarowe do badań właściwości materiałów, Inżynieria Powierzchni 2008, 2, 50-56.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.