Influence of surfactants on microstructure and corrosion resistance of Ni/Al2O3 coatings

• Autorzy: Góral A. , Nowak M. , Wojewoda-Budka J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ związków powierzchniowo czynnych na mikrostrukturę i odporność korozyjną powłok Ni/Al2O3

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Composite coatings are one possibility to increase the durability and performance of materials for different applications and protect them from detrimental effect ofthe environment. The most sought after method ofproducing these kinds of composites is electrodeposition, owing to its advantages like low cost and operating temperature. The structure and properties of composite coatings depend not only on the concentration, size, distribution, and nature of the reinforced particles, but also on the type of used solution and electroplating parameters. The authors investigated an influence of a saccharine and a dioctyl sulfosuccinate sodium salt addition on the microstructure, microhardness and corrosion resistance of Ni/Al2O3 electrodeposited coatings. In order to show the microstructure dependence on the concentration baths four coatings were investigated. The first was the Ni coating, the second was obtained from bath containing 60 g/1 α-Al203, powder; in the case of the third coating beside the α-AI2O3 the bath contained also 1 g/l of saccharine (S). The fourth coating was produced from the same bath as the third one but with an addition of 0.5 g/1 dioctyl sulfosuccinate sodium salt. The coatings were prepared under the same electrodeposition conditions. The microstructure of the electrodeposited nanocrystalline composite coatings was largely improved, more fine than that of the pure nickel coatings. The Ni/A120, deposits exhibited approximately uniform distribution of α-Al2O3 particles in the nickel matrix. The addition of saccharine or dioctyl sulfosuccinate sodium salt into electrolyte had considerable effect on the microstructure and a grain refinement of nickel deposits. The addition of fine α-Al2O3 particles and surfactants caused the improvement of microhardness comparing to pure nickel components. The coatings revealed the better polarization resistance values but also the increased corrosion current density, which may affect the decrease of corrosion resistance.

PL

Powłoki kompozytowe umożliwiają zwiększenie trwałości oraz ochronę materiałów przeznaczonych do różnych zastosowań. Metodą często stosowaną do wytwarzania takich powłok jest elektroosadzanie z roztworów wodnych ze względu na stosunkowo niski koszt procesu oraz wymaganą temperaturę. Struktura i właściwości powłok zależą zarówno od ilości, rodzaju, wielkości, rozmieszczenia cząstek, jak również od typu roztworu oraz stosowanych parametrów procesu wytwarzania. Autorzy badali wpływ dodatków związków powierzchniowo czynnych (sacharyny oraz sulfobursztynianu dioktylu) na mikrostrukturę, mikrotwardość oraz odpomość korozyjną powłok Ni/Al2O3. Analizowano powłoki elektroosadzone w tych samych warunkach z czterech kąpieli: 1) z czystego niklu, 2) dodatkiem 60 g/1 proszku α-Al2O3, 3) z dodatkiem 60 g/1 α-Al203, oraz 1 g/l sacharyny, 4) z dodatkiem 60 g/1 α-Al2O3,1 g/l sacharyny oraz 0,5 g/l sulfobursztynianu dioktylu. Mikrostruktura powłok kompozytowych była bardziej rozdrobniona w porównaniu z powłokami Ni, a rozmieszczenie cząstek α-Al2O3 w osnowie Ni było w przybliżeniu jednolite. Dodatek sacharyny oraz sulfobursztynianu dioktylu miał wpływ na rozdrobnienie ziarna oraz spowodował zwiększenie mikrotwardości powłok. Powłoki te wykazywały dobrą oporność polaryzacyjną, ale jednocześnie zwiększona wartość prądu korozyjnego mogła wpływać na obniżenie odporności korozyjnej.

Słowa kluczowe

EN

Ni/Al2O3 composite coatings; surfactants; corrosion resistance

PL

kompozytowe Ni/Al2O3; związki powierzchniowo czynne; odporność korozyjna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 3
• Strony: 165--168
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Góral A.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of the Polish Academy of Sciences, Krakow

autor

Nowak M.

• Institute of Non-Feirous Metals Gliwice, Light Metals Division, Skawina

autor

Wojewoda-Budka J.

• Institute of Metallurgy and Materials Science of the Polish Academy of Sciences, Krakow

Bibliografia

• [1] Chen L., Wang L., Zeng Z., Zhang J.: lnfluence of pulse frequency on the microstructure and Wear resistance of electrodeposited Ni-AI2O3 coatings. Surface and Coatings Technology 201 (2006) 599÷605.
• [2] Gul H., Kilic F., Aslan S., Alp A., Akbulut H.: Characteristics of electrocodeposited Ni-Al203, nanoparticle reinforced metal matrix composite (MMC) coatings. Wear. 267 (2009) 976÷990.
• [3] Bahrololoom M. E., Sani R.: The influence of pulse plating parameters on the hardness and Wear resistance of nickel-alumina composite coatings. Surface and Coatings Technology 192 (2005) 154÷163.
• [4] Erler F., Jacob C., Romanus H., Spiess L., Wielage B., Lampke T., Stein-Hauser S.: lnfarface behaviour in nickel composite coatings with nanoparticles of oxidic ceramic. Electrochimica Acta 48 (2003) 3063÷3070.
• [5] Kuo S.-L., Chen Y.-C., Ger M.-D., Hwu W.-H.: Nanoparticles dispersion effect on Ni/AI2O3 composite coatings. Materials Chemistry and Physics 86 (2004) 5÷10.
• [6] Chen L., Wang L., Zeng Z., Zhang J.: Effect of surfactant on the electrodeposition and wear resistance ofNi-Al2O3 composite coatings. Materials Science and Engineering A 434 (2006) 319÷325.
• [7] Dong Y. S., Lin P. H., Wang H. X.: Electroplating preparation ofNi-A120, graded composite coatings using a rotating cathode. Surface and Coatings Technology 200 (2006) 3633÷3636.
• [8] Du L., Xu B., Dong S., Yang H., Wu Y.: Preparation, microstructure and tribological properties of nano-Al2O3-Ni brush plated composite coatings. Surface and Coatings Technology 192 (2005) 311÷316.