ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Покрытия с матрицей из меди из "Неорганические композиционные материалы " Первой попыткой целенаправленного создания КЭП было электроосаждение меди из сульфатного электролита с дисперсными частицами графита [1]. Эти исследования относились к 1929 г. Все возрастающие требования техники к покрытиям дали толчок к новым исследованиям в этой области. Широкое изучение Си-КЭП началось с 1960 г. [1, 2, 45, 121, 124, 153, 155, 182, 202, 204, 209, 220, 243, 276]. В данном разделе будут рассмотрены лищь основные особенности процессов нанесения Си-КЭП по результатам исследований последних лет. [c.187] В основном КЭП получают из суспензий, приготовленных на основе распространенных электролитов (табл. 5.2). Цианидный электролит для нанесения КЭП [275] был мало исследован. Серия работ с сульфатным электролитом [138] была посвящена исследованию уже рассмотренной выше роли стимуляторов образования КЭП. В работах последних лет [99, 150, 154, 155, 173, 156] выделение КЭП из сульфатного электролита проводилось в связи с целью выяснения механизма их образования и изучения химических и электрохимических свойств покрытий. [c.187] Различие содержания включений определялось природой электролита и частиц. Наиболее простой в эксплуатации сульфатный электролит пригоден для нанесения толстых и гальва-нопластических [197] слоев покрытия. К его недостаткам можно отнести низкие рассеивающую способность и сцепление покрытий со сталью. [c.188] С повыщением концентрации частиц в электролите до 200 г/л качество покрытия улучшается. Это объясняется тем, что при ЛИЗКОЙ концентрации частицы графита или МоЗг на поверхности катода зарастают медью — как у основания, так и с вершин и краев. При таком росте покрытия (особенно на крупных частицах) образуются наросты и микродендриты, в результате чего получается покрытие с шероховатой поверхностью. При увеличении концентрации частиц отдельные наросты с осадка удаляются в процессе перемешивания суспензии, и образуются гладкие покрытия. [c.188] Более гладкие покрытия на основе меди с МоЗг и графитом образуются при наличии в суспензии частиц Ва304 [138], которые, вероятно, обусловливают сглаживание поверхности. [c.188] Некоторые особенности покрытий Си — графит по сравнению с распространенными КМ иллюстрирует рис. 5.10 [275]. [c.189] В работе [2, с. 149] описана шероховатость различных КЭП от величины которой зависит двойной электрический слой. Установлено, что значения этих характеристик для различных покрытий могут отличаться в десятки раз. При изучении влияния толщины покрытий на их состав было показано, что более тонкие покрытия (1—3 мкм) содержат на 1—2% включений больше, чем более толстые. Это подтверждается результатами опытов по выявлению действия прерывистого тока (через каждые 5 мин электролиза ток отключали на 10 с) при концентрации МоЗг 100 г/л и толщине покрытия 30 мкм величина йщ составляла 14%, т. е. была вдвое больше, чем при стационарном режиме. По данным [177], содержание И фазы в начальных слоях меди гораздо больше. [c.189] Подробно изучались свойства КЭП Си—МоЗг и поликомпозиционных покрытий на его основе, выделенных из сульфатного электролита [45, 124, 277]. Дисульфид молибдена из природного минерала молибденита признан более подходящим для создания эффекта самосмазывания, чем синтетический МоЗг. В зависимости от размера частиц основной фракции (мкм) в марку дм природного МоЗг вводят дополнительное обозначение 1, 2 или 3. [c.189] Иосле дополнительной полировки и травления КЭП может быть охарактеризовано также и авторадиограммами [124]. В зависимости от концентрации частиц МоЗг в суспензии от 50 до 350 г/л величина йт возрастает от 2,3 до 6,7—7,1%, причем максимальное содержание достигается уже при С=150 г/л. [c.189] Таким образом, при осаждении на хромированные поверхности покрытий Си—МоЗг значительно уменьшаются износ поверхности, трение и понижается температура работающих пар. [c.190] Определение контактной выносливости стали, покрытой указанными КЭП, на производственном стенде на машине МКВ-3 показали преимущества покрытий Си—МоЗг и медь — фталощ1анин меди по сравнению с традиционными антифрикционными покрытиями или материалами (сплавы индия и галлия, твердые смазки и др.). [c.191] Электрические свойства покрытий медь — твердая смазка существенно не отличаются от свойств чистых покрытий. Отмечено лишь небольшое увеличение на 10—20% электросопротивления пропорционально объемному содержанию вещества И фазы независимо от того, является ли оно изолятором или проводником. [c.191] Суспензии готовились по методике, описанной в работе [124], причем в /з объема электролита дисульфид молибдена не вводился в нем дополнительно диспергировался другой — порошок (размер частиц 0,3—1 мкм), который затем медленно, при перемешивании вводился в суспензию, содержащую МоЗг. Покрытия осаждались на медные, стальные и хромированные образцы. [c.191] Термостойкость на воздухе покрытий толщиной 15 мкм приведена на рис. 5.12. Через каждые 2 ч образцы вынимались из печи, охлаждались и взвешивались. Установлено, что все вторичные добавки повышают термостойкость КЭП медь — молибденит. Визуальные наблюдения образцов после испытания показали, что покрытия Си—МоЗг сильно потемнели и диспергировались у покрытий с ЗЮг осыпание продуктов коррозии наблюдалось в меньшей степени, остальные покрытия окислялись только частично. [c.191] Исследования проводились совместно с А. Ф. Ивановым. [c.191] Износостойкость покрытий определялась на машине МИ-1М при нагрузке 80 Н и скорости скольжения 0,5 м/с. Покрытия наносили на колодки контртелом служил ролик, изготовленный из азотированной стали 38ХМЮА. [c.192] Представленные результаты показывают, что при легировании КЭП Си—МоЗг небольшими количествами (до 1%) жаростойких соединений антифрикционные свойства его не снижаются (Л = 0,13—0,20). Минимальный износ покрытия и контртела отмечен для покрытия Си—МоЗг—310г, однако работоспособность его, как следует из данных рис. 5.12, ограничена температурой 200 °С. [c.192] Рентгеноструктурный анализ продуктов окисления, образовавшихся в процессе обработки КЭП при 300°С, показал наличие СиО и СигО. В покрытиях с повышенной термостойкостью отмечается более низкое содержание оксидов, в основном это СигО. По мнению авторов работы [42], легирование покрытия медь — молибденит фталоцианином меди или фторидом кальция тормозит процесс образования СиО, а образующийся СиаО не нарушает целостности покрытия при высоких температурах. [c.192] Вернуться к основной статье