Спосіб одержання чорного покриття композитом на основі оксидних сполук хрому та кобальту

Реферат: Спосіб одержання чорного покриття композитом на основі оксидних сполук хрому та кобальту з водного розчину шляхом проведення електролізу. Електроліз проводять на катоді у -1 фторидовмісному електроліті, що містить хромову кислоту - 250 г·л , вуглекислий кобальт -1 -1 -2 0,03 г·л , фтористоводневу кислоту - 0,3 г·л , при густині струму - 20-30 А·дм ,температурі електроліту - 20-30 °C, при цьому час електролізу становить 10-15 хв. UA 69319 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ЧОРНОГО ПОКРИТТЯ КОМПОЗИТОМ НА ОСНОВІ ОКСИДНИХ СПОЛУК ХРОМУ ТА КОБАЛЬТУ UA 69319 U UA 69319 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до функціональної гальванотехніки, зокрема до електрохімічного нанесення чорних покриттів, що мають знайти застосування при виготовленні колекторів сонячної енергії, для поліпшення декоративного вигляду поверхні виробу (фурнітури, в оптиці, фотообладнанні та ін.). Відомий спосіб нанесення чорного покриття на різні конструкційні матеріали, в тому числі, на -1 нержавіючу сталь, з електроліту [1], що містить, г·л : нітрат лужного металу 2-20 борна кислота 3-40 фторосилікат натрію 2-5 хромова кислота залишок до 1 літра. -2 Умови електролізу: температура електроліту - до 30 °C, густина струму - 10-30 А·дм , час електролізу 40 с - 5 хв. Недоліками цього способу є: 1) необхідність видалення іонів SO 2  ; 4 2) складний склад електроліту, 3) враховуючи малий час електролізу, який не перевищує 5 хв., важко уявити високу щільність покриття. Чорне покриття має абсорбційний коефіцієнт =0,97 (здатність поглинання сонячного світла). Відомий спосіб одержання чорного хромового покриття [2] з електроліту на основі хромової кислоти, з якої видаляється сірка за допомогою Ва(ОН) 2 або ВаСО3. Як каталізатор реакції до -1 + + електроліту додають фосфор у вигляді Na3PO4 - 2,2 г·л , як стабілізатор - суміш Na2 та Na4 -1 ЕДТА - 8-12 г·л . Недоліки цього способу: складний склад електроліту, необхідність видалення сірки. Близьким за технічною суттю до корисної моделі є спосіб нанесення чорних покриттів [3] з -1 водного розчину, що містить, г·л : хромова кислота 270 карбонат барію 7 оцтова кислота 170 селеніт натрію 6 3+ сполука Сr 6. -2 Умови електролізу: температура електроліту - 15-30 °C, густина струму - 4-12 А·дм , час електролізу - 2 хв. Ступінь поглинання світла становить 0,92-0,96. Недоліком цього способу є необхідність видалення SO 2  (вводять у склад електроліту 4 карбонат барію), а також невеликий коефіцієнт абсорбції, який зменшується при збільшенні часу електролізу. Зважаючи на невеликі значення густини струму та малий час електролізу, слід очікувати лише тонкий шар покриття, внаслідок чого покриття не може бути щільним і безпористим. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення товщини покриття та підвищення -1 коефіцієнта світлопоглинання. Для цього пропонуємо водний електроліт, що містить, г·л : хромова кислота 250-300 вуглекислий кобальт 0,01-0,04 фтористоводнева кислота 0,1-0,3. -2 Умови електролізу: температура електроліту - 20-30 °C, густина струму - 20-30 А·дм , час електролізу - 10-15 хв. Товщина покриття - 10-12 мкм, коефіцієнт світлопоглинання (коефіцієнт абсорбції) становить 0,98. Покриття майже не має пор при товщині 4-5 мкм, має відмінну адгезію до основи, рівномірне за кольором, наноситься в одну стадію, не потребує видалення сульфат-іонів з електроліту. Склад отримуваного композиту, що містить оксидні сполуки хрому та кобальту, такий, мас. %: Сr - 75-92, Со - 2-5, решта - кисень, вода та гідроксидна група (підтверджено термогравіметричним методом аналізу та ІЧ-спектроскопією). Приклади виконання Приклад 1 -1 Склад електроліту для отримання покриття на сталі марки 1Х18Н10Т, г·л : хромова кислота 250 вуглекислий кобальт 0,02 фтористоводнева кислота 0,1. -2 Умови електролізу: температура електроліту - 25-30 °C, густина струму - 20 А·дм , час електролізу - 10 хв. Товщина покриття - 8 мкм, коефіцієнт абсорбції - =0,98. 1 UA 69319 U 5 10 15 Приклад 2 -1 Склад електроліту для отримання покриття на мідну основу, г·л : хромова кислота 270 вуглекислий кобальт 0,02 фтористоводнева кислота 0,4. -2 Умови електролізу: температура електроліту - 25-30 °C, густина струму 30 А·дм , час електролізу - 15 хв. Товщина покриття - 12 мкм, коефіцієнт абсорбції - =0,97. Приклад 3 -1 Склад електроліту для нанесення покриття на нікелеву основу, г·л : хромова кислота 250 вуглекислий кобальт 0,03 фтористоводнева кислота 0,3. -2 Умови електролізу: температура електроліту - 30 °C, густина струму - 30 А·дм , час електролізу - 15 хв. Товщина покриття - 15 мкм, коефіцієнт абсорбції =0,98. З наведених прикладів ми зробили висновок, що оптимальним способом нанесення чорного покриття на різні матеріали (сталь, в тому числі і нержавіюча, мідь, нікель) та оптимальними умовами електролізу є приклад та умови електролізу 3. Одержані покриття добре зчеплені з основою, мають глибокий чорний колір, рівномірні, компактні. Товщина покриттів на різних матеріалах становить 7-15 мкм, коефіцієнт світлопоглинання 0,98. Джерела інформації: 1. Yrips Valra, Krishnamurthy, William, Kajagopal Indira, at all. Пат. 032683 ЕВП, МПК С25D 3/08, опубл. 12.07.89. 2. Konig Georgescu, Liliana Speranta, Dinescu Maria, at all. Пат. 93905, CPP, опубл. 07.05.86. 3. M. Selvan, S. John, N.V. Shanmugam, at all. A low current density black chrome electrolyte for photothermal conversion of solar energy. // Metal finishing.-1983. - V. 81, №6. - P. 37-43. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб одержання чорного покриття композитом на основі оксидних сполук хрому та кобальту з водного розчину шляхом проведення електролізу, який відрізняється тим, що електроліз -1 проводять на катоді у фторидовмісному електроліті, який містить хромову кислоту - 250 г·л , -1 -1 вуглекислий кобальт - 0,03 г·л , фтористоводневу кислоту - 0,3 г·л , при густині струму - 20-30 -2 А·дм ,температурі електроліту - 20-30 °C, при цьому час електролізу становить 10-15 хв. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2