Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rola parametrów bezprądowej metalizacji w procesie wytwarzania pre-kompozytu Ni-P/włókna węglowe

Bieliński J., Broda A., Kozera R., Bielińska A., Boczkowska A., Kurzydłowski K. J.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 3

206-212

PL

Przedstawiono badania nad bezprądową metalizacją włókien węglowych poprzez osadzanie na ich powierzchni warstw Ni-P. Celem prac było szczegółowe określenie roli parametrów decydujących o składzie stopów Ni-P oraz o ich grubości, a mianowicie: składu roztworu (stężenia soli niklu i reduktora, związku buforującego, stabilizatora, zwilżacza) i jego pH oraz temperatury, a także czasu osadzania i ilości oraz rodzaju metalizowanych włókien. Ze względu na wymagania dalszego procesu infiltracji prekompozytu Ni-P/C przez stopy aluminium ograniczono do minimum (2-3% mas.) zawartość fosforu w Ni-P oraz grubość tych powłok (poniżej 1 μm). Proces metalizacji, po odpowiednim przygotowaniu włókien, prowadzono z roztworów zawierających NiSO4 - 0,1/0,2 M; NaH2PO2 - 0,1/0,2 M; glicynę - 0,2/0,42 M oraz stabilizatory - NaNO2, NaAsO2, NH4SCN, Na2MoO4, SC(NH2)2 (stężenia 0,01-1 mM) i zwilżacze (sole amin czwartorzędowych o stężeniu 0,5-1 mM). Wartość pH zmieniano od 4,5 do 8,5, a temperaturę od 60 do 80°C przy czasach osadzania od 5 do 60 minut. Podłożem były wiązki włókien węglowych firmy Tenax, zawierające od 3k do 24k włókien o średnicy 7μm, a także tkaniny z tych wiązek oraz kształtki mulitowe (jako podłoża testowe). Stwierdzono, że w warunkach ograniczonych zmian pH podstawowym parametrem kształtowania składu warstw Ni-P jest stosunek stężeń NiSO4/NaH2PO2 w roztworze, a grubość powłok najlepiej ustalać poprzez zmiany czasu metalizacji. Szybkość przyrostu grubości powłoki Ni-P zależy też istotnie od rodzaju wiązek.

EN

The investigation of the electroless metallization of carbon fiber is presented here in aim to establish the significance of main process parameters steering the Ni-P alloy composition and deposition rate (thickness of coating). The role of bath composition (Ni-salt, reducer, complexing-buffering additive, stabilizer, wetting agent), pH value, temperature and deposition time, as well as kind of carbon fiber, were the object of investigation. The requirements for Ni-P/C-fiber/aluminum composite fabrication limited the P-content to 2-3% and coating thickness to less then 1 μm. The metallization process, after proper carbon fiber pretreatment, was performed in baths containing: NiSO4, NaH2PO2, glycine, stabilizers and wetting agents. The pH was changed in range 4.5-8.5, temperature 60-80°C and deposition time from 5 to 60 min. As substrate for metallization the roving and fabric of Tenax produced carbon fibers (3-24k filaments with 7 μm diameter), as well as mullite test samples was used. The results of experiments, at limited changes of pH in bath, indicated that the ratio of NiSO4/NaH2PO2 concentration is the main factor determining the P-content and the Ni-P deposition time is the best factor for fixing the coating thickness. The increase rate of Ni-P coating thickness depend also on the kind of carbon fiber roving.

2

Bezprądowa metalizacja włókien węglowych dla wytwarzania kompozytów MMC

Bieliński J., Broda A., Bielińska A., Boczkowska A.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

332-337

PL

Przedstawiono badania nad bezprądową metalizacją włókien węglowych poprzez osadzanie na ich powierzchni warstw Ni-P. Osadzanie warstwy barierowej Ni-P jest jednym ze sposobów zabezpieczenia powierzchni włókna węglowego przed szkodliwym tworzeniem Al4C3 w procesie wytwarzania kompozytów MMC na osnowie ze stopów aluminium. W pierwszym etapie pracy dokonano wyboru roztworów i warunków bezprądowego osadzania Ni-P na standardowym podłożu cera- micznym. Stwierdzono, że zastosowanie roztworów z glicyną lub kwasem cytrynowym pozwala na metalizację podłoży w szerokim zakresie szybkości osadzania i składu warstw (2 12% P). W drugim etapie prac przetestowano różne metody przygotowania powierzchni włókien węglowych (Toray T300C i Tenax 5631 HTA) przed metalizacją Ni-P: wygrzewanie (500+700°C), działanie rozpuszczalników (aceton, toluen) oraz roztworów HNO3, H2O2, NaOH wraz z końcową aktywacją SnCl2/PdCl2. Scharakteryzowano wstępnie przebieg metalizacji aktywowanych włókien węglowych (szybkość osadzania, skład warstw) oraz morfologię ich powierzchni. Uzyskane wyniki stworzyły istotne przesłanki do dalszej optymalizacji warunków technologicznych - przygotowania włókien, sposobu prowadzenia metalizacji Ni-P.

EN

The investigation of the electroless metallization of carbon fiber was presented in this work and namely from different types of Ni-P deposition bath. Deposition of Ni-P barrier layer on carbon fiber surface is one of the means to prevent from harmful Al4C3 formation in MMC composites processing with alumina alloy matrix. In the first step of work the choice of proper bath composition and other parameters of Ni-P deposition for standard ceramic substrates was realized. The proposed glycine- and citric acid-buffered baths allowed for substrate metallization with wide range of deposition rate and coating composition. In the second step of the work the different methods of carbon fiber (Toray T300C i Tenax 5631 HTA) surface pretreatment, before Ni-P metallization, was tested: heat treatment (500+700°C), cleaning in solvents (acetone, toluene) and solutions of HNO3, H2O2, NaOH, with final conventional SnCl2/PdCl2 activation. The metallization process of such prepared and activated carbon fiber was then characterized in electroless process by Ni-P deposition rate, P-content and coating morphology. The obtained results of investigation created prerequisites for further optimization of process parameters in electroless Ni-P metallization technology of carbon fiber (surface preparation of fibers, deposition of Ni-P).

3

Bezprądowa metalizacja proszków korundowych do wytwarzania niskofosforowych kompozytów Al2O3/Ni-P

Bieliński J., Bielińska A., Kulak I., Kuziak J., Michalski J., Konopka K.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 2

52-57

PL

Przedstawiono badania nad bezprądową metalizacją proszków ceramicznych z roztworów, które umożliwiają znaczne zmniejszenie zawartości P w Ni-P (nawet do zakresu 2-3% m/m), co pozwala m.in. na podwyższenie temperatury spiekania kompozytu. Metalizacji poddano proszki tlenki glinu typu [alfa]-Al2O3 (ziarna od 2 do 75 žm). Zbadano wpływ poszczególnych parametrów bezprądowej metalizacji na skład osadzanych na ceramice warstw stopowych Ni-P (zawartość P) oraz na udział fazy metalicznej w proszkowym kompozycie Al2O3/Ni-P (szybkość niklowania). W zastosowanych roztworach alkalicznych do bezprądowego niklowania zmieniano stężenia soli niklu, podfosforynu, związku buforująco-kompleksującego (glicyny), pH i temperatury roztworu. Zastosowano metody planowania eksperymentu w celu porównania przebiegu procesu dla poszczególnych rodzajów podłoży. Otrzymane proszki kompozytowe zawierały 1-20% Ni-P, a zawartość P wynosiła 2-11% mas. Przedyskutowano rolę poszczególnych parametrów w procesie metalizacji. Wykonano wstępne charakterystyki strukturalno-morfologiczne warstw i proszków oraz spieków kompozytowych.

EN

The investigation of the electroless metallization of alumina powders was presented in this work and namely from the low-phosphorus Ni-P deposition bath. So distinct reduction of P-content (even to 2-3 wt.% range) allows the increase of the temperature in composite sintering process. The electroless metallization was carried on the alumina powders of [alpha]-Al2O3: Electro-corundum (grains 50+/-75 žm) and corundum Martinswerk (1+/-6 žm). The influence of the particular parameters of electroless metallization on the P-content in deposited Ni-P alloy coatings and on the metallic phase content in the Al2O3/Ni-P powder composite (rate of deposition) was determined. In investigated alkaline electroless nickel baths the concentration of Ni-salts, hyphophosphite, buffering/complexing compound (glycine), pH-value and temperature was the subject of changes. Statistical experiment design methods have been applied to characterize and compare the metallization process for different types of powders. The obtained Al2O3/Ni-P composite powders contained from 1 to over 20 wt.% of Ni-P and the P-content in Ni-P was in 2+/-11 wt.% range. The possible role of parameters in composite deposition process have been discussed. The introductory structural and morphological characterization of the Ni-P coatings (ca 2% of P) and composite powders as well as sintered samples of Al2O3/Ni-P was carried on.