Электролит для химического осаждения композиционного покрытия никель-фосфор-фторопласт (варианты)

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НИКЕЛЬ-ФОСФОРФТОРОПЛАСТ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Гуцев Дмитрий Михайлович Григорьев Андрей Яковлевич Мышкин Николай Константинович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Электролит для химического осаждения композиционного покрытия никельфосфор-фторопласт, содержащий никель сернокислый, натрий уксуснокислый, гипофосфит натрия и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит порошок мелкодисперсного низкомолекулярного фторопласта-4 при следующем соотношении компонентов,г/л никель сернокислый 25-30 натрий уксуснокислый 10-12 гипофосфит натрия 15-18 фторопласт-4 10-15 вода остальное. 2. Электролит для химического осаждения композиционного покрытия никельфосфор-фторопласт, содержащий соль никеля, натрий уксуснокислый, гипофосфит натрия и воду, отличающийся тем, что в качестве соли никеля содержит хлорид никеля и дополнительно содержит порошок мелкодисперсного низкомолекулярного фторопласта-4 при следующем соотношении компонентов, г/л хлорид никеля 21 натрий уксуснокислый 10-12 гипофосфит натрия 20-24 фторопласт-4 10-15 вода остальное. 18117 1 2014.04.30 Изобретение относится к области нанесения композитных покрытий и может быть использовано при химическом никелировании металлических, керамических и полимерных изделий, которые могут быть использованы в приборостроении, машиностроении, химической промышленности и электротехнике. Известны составы для химического никелирования, содержащие различного рода инертные частицы корунда, карбида кремния, двуокиси титана и др. 1. Инертные частицы вводятся в раствор химического никелирования и осаждаются вместе с никелем, образуя химические композиционные покрытия. Известен состав для химического осаждения композиционных никелевых покрытий,содержащий, г/л никеля хлорид 10-20, натрия фторид 2-4, натрия гидроксид 5-7, натрия гипофосфит 15-22, янтарную кислоту 12-20, меркупраль 0,5-1,2 и водный раствор полимера 2-6. В качестве водного раствора полимера используют 5 -ный раствор поливинилового спирта или 50 -ную суспензию фторопласта 4 МД 2. Однако получаемый коэффициент трения по данной рецептуре 0,140,17 при толщине покрытия 15-20 мкм соответственно, что не всегда приемлемо для точного приборостроения. Задачей изобретения является разработка рецептуры и методики получения композитных антифрикционных и коррозионностойких покрытий никель-фосфор-фторопласт, обладающих низким коэффициентом трения малым количеством пор. Отсутствие пор гарантирует высокую стойкость покрытия к агрессивным средам. Поставленная задача решается тем, что в растворы следующего состава (табл. 1) в процессе осаждения вводится мелкодисперсный низкомолекулярный порошок фторопласта 4. Таблица 1 Составы для получения - покрытий Реагент Концентрация 1 никель сернокислый 25-30 г/л натрий уксуснокислый 10-12 г/л гипофосфит натрия 15-18 г/л фторопласт-4 10-15 г/л вода остальное 2 хлорид никеля 21 г/л натрии уксуснокислый 10-12 г/л гипофосфит натрия 20-24 г/л фторопласт-4 10-15 г/л вода остальное Сущность изобретения заключается в том, что введение в раствор химического никелирования мелкодисперсных частиц фторопласта-4 приводит к соосаждению этих частиц совместно с никель-фосфор покрытием. Концентрация фторопласта подобрана таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение его частиц в покрытии. Пример приготовления раствора химического никелирования. Раствор готовят с таким расчетом, чтобы при отсутствии деталей в ванне не происходило образование никеля в объеме раствора. При приготовлении раствора все компоненты растворяются в теплой (30-40 С) дистиллированной воде. Затем ванну с приготовленным раствором подогревают до рабочей температуры (85-95 С) и помещают в нее заготовку. При непрерывном перемешивании раствора в него вводится порошок фторопласта-4. Весь процесс получения покрытия также происходит при постоянном перемешивании раствора. Пример 1. В отдельных емкостях поочередно растворяются в небольшом количестве теплой воды (около 100 мл) никель сернокислый (30 г), натрий уксуснокислый (10 г), гипофосфит натрия (18 г). Полученные растворы смешиваются в одной емкости, добавляется 10 г низ 2 18117 1 2014.04.30 комолекулярного мелкодисперсного фторопласта, затем объем раствора доводится до 1 л путем добавлением теплой (30-40 С) воды. Пример 2. В отдельных емкостях поочередно растворяются в небольшом количестве теплой воды (около 100 мл) хлорид никеля (21 г), натрий уксуснокислый (10 г), гипофосфит натрия(24 г). Полученные растворы смешиваются в одной емкости, добавляется 10 г низкомолекулярного мелкодисперсного фторопласта, затем объем раствора доводится до 1 л путем добавлением теплой (30-40 С) воды. В процессе используется низкомолекулярный мелкодисперсный фторопласт-4, представляющий собой порошок белого цвета со средним размером частиц 0,3 мкм. Его химическая формула (24). Были изготовлены два состава раствора для химического никелирования. В одном использовался никель сернокислый, а во втором - хлорид никеля, в обоих составах применялось 10-15 г/л фторопласта. Составы раствора приведены в табл. 1. Полученные составы растворов были использованы для химического нанесения никелевых покрытий на изделия из металла Сталь 45 и Бронза БрОФ 6,5-0,15, и была проведена проверка толщины и износостойкости полученного покрытия. Результаты проверки приведены в табл. 2. Таблица 2 Результаты проверки Номер композиции Показатели Прототип 1 2 Толщина покрытия, мкм 10 10 20 Коэффициент трения 0,13 0,13 0,15 Как видно из табл. 2, введение в состав раствора фторопласта-4 и оптимизация режимов осаждения позволяют уменьшить толщину покрытия и коэффициент трения по сравнению с прототипом. На основании вышеизложенного считаем, что предлагаемый электролит для химического никелирования металлических изделий отвечает требованию изобретательского уровня и может быть использован в промышленности для формирования антифрикционных защитных покрытий. Источники информации 1. Сайфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. - М. Химия, 1977. С. 238-241. 2.101275222 , 2007 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3