close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10423

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.04.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 25D 15/00
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ
АЛМАЗСОДЕРЖАЩИХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
(21) Номер заявки: a 20041138
(22) 2004.12.06
(43) 2006.06.30
(71) Заявитель: Учреждение Белорусского
государственного университета "Научно-исследовательский
институт
физико-химических проблем" (BY)
(72) Авторы: Гаевская Татьяна Васильевна; Цыбульская Людмила Сергеевна;
Бекиш Юлия Николаевна (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение Белорусского государственного университета "Научно-исследовательский
институт физико-химических проблем" (BY)
BY 10423 C1 2008.04.30
BY (11) 10423
(13) C1
(19)
(56) Цисарь И.А. и др. Гальванотехника и
обработка поверхности. - 1996. - Т.4. № 1. - С. 21-27.
RU 2048573 C1, 1995.
US 3640799, 1972.
SU 1481272 A1, 1989.
US 3762882, 1973.
US 4079552, 1978.
US 3061525, 1962.
US 3298802, 1967.
RU 2026892 C1, 1995.
(57)
Состав для получения композиционных алмазсодержащих гальванических покрытий
на основе никеля, содержащий никель сернокислый семиводный, никель хлористый шестиводный, борную кислоту, алмазный порошок и воду, отличающийся тем, что содержит
алмазный порошок с размером частиц 7-10 мкм и дополнительно сахарин и декагидроборат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
никель сернокислый семиводный
150-400
никель хлористый шестиводный
15-80
борная кислота
20-40
алмазный порошок
1-10
сахарин
0,1-4,0
декагидроборат натрия
0,1-2,0
вода
остальное.
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к композиционным покрытиям на основе никеля, содержащим дисперсные частицы алмаза и может быть использовано при изготовлении алмазоабразивного инструмента.
Известен [1] состав для получения композиционных гальванических покрытий на основе металлов группы железа, в который входят (г/л):
BY 10423 C1 2008.04.30
никель хлористый (или железо
хлористое, или кобальт хлористый)
300
борная кислота
40
аморфный бор
10-40
ультрадисперсный углеродистый
конденсат
2-140
вода
остальное.
Причем ультрадисперсный углеродистый конденсат имеет следующий состав (мас. %):
карбин
2-5
графит
1-15
некристаллический углерод
3-50
алмаз
остальное.
Недостатком известного состава является низкое алмазоудержание, обусловленное агломерированием ультрадисперсного углеродного конденсата, а также низкая абразивная
способность покрытия.
Наиболее близким [2] к предлагаемому составу для получения композиционных гальванических покрытий является следующий состав (г/л):
никель сернокислый семиводный
350
никель хлористый шестиводный
20
борная кислота
20
алмазный порошок
5
вода
остальное.
Недостатком данного состава является то, что образующееся из него покрытие имеет
низкое содержание дисперсных частиц алмаза и низкую твердость. Низкое содержание
частиц алмаза в композиционном гальваническом покрытии обусловлено тем, что значительная часть алмазных частиц не внедряется в покрытие при его электрокристаллизации,
а выталкивается с поверхности растущими плоскими зернами никеля. Изготовленный инструмент имеет низкую производительность шлифования и достаточно высокую дефектность обработки природного алмаза.
Задачей изобретения является повышение объемного содержания алмаза и твердости
композиционного гальванического покрытия, а также увеличение производительности
шлифования и качества обработки природного алмаза.
Поставленная задача достигается тем, что состав для получения композиционных алмазсодержащих гальванических покрытий на основе никеля, содержащий никель сернокислый семиводный, никель хлористый шестиводный, борную кислоту, алмазный порошок и
воду, содержит алмазный порошок с размером частиц 7-10 мкм и дополнительно сахарин
и декагидроборат натрия (Na2В10Н10) при следующем соотношении компонентов, г/л:
никель сернокислый семиводный
150-400
никель хлористый шестиводный
15-80
борная кислота
20-40
алмазный порошок
1-10
сахарин
0,1-4,0
декагидроборат натрия
0,1-2,0
вода
остальное.
Совместное введение в электролит декагидробората натрия и сахарина приводит к изменению микроструктуры покрытия: вместо плоских слоистых зерен образуются округлые глобулярные зерна размером 0,1-6 мкм. Это приводит к повышению концентрации
частиц алмаза в композиционном гальваническом покрытии. В процессе шлифования алмаза инструментом с покрытием, полученным из заявляемого состава, частицы алмаза
2
BY 10423 C1 2008.04.30
удерживаются в покрытии, не перемещаются по поверхности и не выкрашиваются из покрытия. В результате увеличивается производительность шлифования, повышается качество обработки поверхности алмаза.
Снижение концентрации декагидробората натрия в растворе менее 0,1 г/л приводит к
уменьшению микротвердости покрытия и концентрации алмаза в поверхностном слое, а
также к формированию глобулярной микроструктуры. Повышение концентрации декагидробората натрия более 2 г/л к дальнейшему росту микротвердости, объемной концентрации алмаза в покрытии и изменению элементов структуры практически не приводит,
однако снижает пластичность покрытия и приводит к излишнему расходу реактива.
Снижение концентрации сахарина в заявляемом составе менее 0,1 г/л и увеличение
более 4 г/л ухудшает качество покрытия.
Повышение концентрации никеля сернокислого (NiSO4⋅7H2O) более 400 г/л приводит
к дестабилизации процесса электрокристаллизации покрытия, осаждению кристаллов соли на корпусе инструмента. Повышение концентрации никеля хлористого (NiCl2⋅6H2O)
более 80 г/л способствует повышению скорости растворения анодов, снижает буферную
емкость прикатодного слоя и ухудшает прочность сцепления покрытия с корпусом. Снижение концентрации никеля хлористого менее 15 г/л дестабилизирует режим электрокристаллизации, результатом чего является снижение твердости покрытия, из-за включений
основных солей никеля. Снижение концентрации никеля сернокислого менее 150 г/л,
снижает скорость электрокристаллизации, способствует формированию рыхлого, с низкой
твердостью и прочностью покрытия. Снижение концентрации алмазного порошка в электролите-суспензии менее 1 г/л снижает эксплуатационные характеристики покрытия, а
повышение его концентрации более 10 г/л приводит к формированию пористого, с низкой
прочностью покрытия.
Борная кислота (Н3ВО3) стабилизирует рН электролита, при повышении ее концентрации более 40 г/л она выделяется на технологической оснастке и в объеме электролита,
ухудшая качество покрытия. При концентрациях борной кислоты менее 20 г/л снижается
буферная емкость электролита, а также прочность, твердость покрытий из-за включений
основных солей никеля.
Пример конкретного выполнения.
Композиционное гальваническое покрытие на основе никеля наносили на поверхность
стального корпуса ограночного диска. Температура электролита 18-20 °С, время осаждения 30 мин. Размер частиц алмазного порошка 7-10 мкм. Плотность тока 0,8-1,1 А/дм2.
Ограночные диски с композиционным гальваническим покрытием на основе никеля, осажденные из различных по составу электролитов, использовали при огранке алмазов размерно-весовой группы 0,3-0,2 карат. Характеристика полученных покрытий представлена
в таблице.
Как следует из приведенных данных таблицы, техническое решение по изобретению
обеспечивает получение композиционного гальванического покрытия на основе никеля с
более высоким объемным содержанием в нем алмаза и большей микротвердостью. Ограночные диски, изготовленные из заявляемого состава, характеризуются более высокой
производительностью шлифования и меньшей обработки природного алмаза.
3
BY 10423 C1 2008.04.30
Состав электролита
входящие компоненты
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
Н3ВО3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
Н3ВО3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
Н3ВО3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiСl2⋅6Н2О
Н3ВО3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
Н3ВО3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
H3BO3
Алмазный порошок
Сахарин
Na2B10H10
Вода
NiSO4⋅7H2O
NiCl2⋅6H2O
Н3ВО3
Алмазный порошок
Вода (прототип)
количество, г/л
150
15
20
1
0,1
0,1
остальное
250
45
30
5
2
1
остальное
400
80
40
10
4
2
остальное
450
100
50
5
2
1
остальное
100
10
15
2
2
1
остальное
350
50
30
10
0,05
0,05
остальное
350
20
20
5
остальное
КонценЭксплуатационные характериститрация Микро- ки композиционного гальваничеалмаза в тверского покрытия
дость,
покрыпроизводитель% дефектов
тии, %
ГПа
ность шлифоваобработки
об.
ния, карат/час.
18
7
1,0
2
20
9
1,2
2
20
8,5
1,2
2
14
7
0,9
3
15
5
0,9
3
12
4
0,8
3
10
3
0,7
4
4
BY 10423 C1 2008.04.30
Источники информации:
1. Патент РФ 2026892, МПК С 25D 15/00, 1995.
2. Цисарь И.А., Знаменский Г.Н., Ющенко Т.И., Пачес Л.В. Алмазосодержащие, износостойкие и абразивные покрытия // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1996. Т. IV. - № 1. - С. 21-27.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
95 Кб
Теги
патент, by10423
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа