UA8471U - A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys - Google Patents

A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys Download PDF

Info

Publication number
UA8471U
UA8471U UA20041209960U UA20041209960U UA8471U UA 8471 U UA8471 U UA 8471U UA 20041209960 U UA20041209960 U UA 20041209960U UA 20041209960 U UA20041209960 U UA 20041209960U UA 8471 U UA8471 U UA 8471U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
deposition
groups
current
films
pulsed current
Prior art date
Application number
UA20041209960U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Volodymyr Oleksan Zabludovskyi
Eduard Pylypovych Shtapenko
Valentyna Vasylivna Dudkina
Violeta Sviatoslavivna Kraieva
Oleksii Mykolaiovych Hulivets
Ruslan Pylypovych Hanich
Dmytro Valeriiovyc Herasymenko
Oleksandr Semenovych Baskevych
Original Assignee
Academician V Lazarian Dniprop
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Academician V Lazarian Dniprop filed Critical Academician V Lazarian Dniprop
Priority to UA20041209960U priority Critical patent/UA8471U/en
Publication of UA8471U publication Critical patent/UA8471U/en

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

A method for the electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys with pulse current from electrolyte with sodium hypophosphite involves alternation of modes of electrolytic precipitation by pulse current and laser radiation.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель належить до області нанесення металевих покрить лазерно-стимульованим 2 електролітичним методом, а саме до області отримання багатошарових покриттів сплавами з різними: структурою, фазовим складом і фізико-механічними властивостями.The useful model belongs to the field of applying metal coatings by the laser-stimulated 2 electrolytic method, namely to the field of obtaining multilayer coatings with alloys with different: structure, phase composition, and physical and mechanical properties.

Вдосконалення способів осадження багатошарових плівок викликано необхідністю подальшого покращення якості плівок, підвищення їх захисно-декоративних і функціональних властивостей.The improvement of the methods of deposition of multilayer films is caused by the need to further improve the quality of the films, increase their protective, decorative and functional properties.

Відомий спосіб отримання багатошарових металевих покрить |Деклараційний Патент на винахід Мо29691А. 70 Опублікований 15.11.2000), в якому осадження багатошарових металевих покрить відбувається парними та непарними пачками імпульсного струму зі швидкістю зміни катодної поляризації, що контролюється, причому за час дії непарної пачки імпульсного струму катодна поляризація збільшується до 4095 від граничного значення зі швидкістю 20В/с і зменшується до нуля зі швидкістю ЗОВ/с.A known method of obtaining multi-layer metal coatings | Declaratory Patent for the invention Mo29691А. 70 Published on November 15, 2000), in which the deposition of multilayer metal coatings takes place by even and odd bursts of pulsed current with a controlled rate of change of cathodic polarization, and during the action of an odd burst of pulsed current, the cathode polarization increases to 4095 from the limit value at a rate of 20V/s and decreases to zero at a rate of ZOV/s.

До недоліків цього способу слід віднести те, що під час дії непарних пачок формуються плівки з великими 72 внутрішніми напруженнями; імпульсний струм зменшує вихід металу за струмом, що зменшує швидкість зростання товщини плівок.Disadvantages of this method include the fact that films with high 72 internal stresses are formed during the action of odd packs; the pulsed current reduces the output of metal by the current, which reduces the rate of growth of the thickness of the films.

Найбільш близьким по технічній сутності і досягнутому позитивному результату являється спосіб електролітичного осадження багатошарових сплавів кобальт-фосфор імпульсним струмом із електроліту, що містить гіпофосфіту натрію Деклараційний Патент на винахід Мо70562А. Опублікований 15.10.2004), що полягає в тому, що осадження проводять групами імпульсного струму, що чергуються, частотою імпульсів струмуThe method of electrolytic deposition of multi-layer cobalt-phosphorus alloys by pulsed current from an electrolyte containing sodium hypophosphite is the closest in terms of technical essence and the achieved positive result. Declaratory Patent for the invention Mo70562A. Published on October 15, 2004), which consists in the fact that the deposition is carried out by groups of pulsed current alternating with the frequency of current pulses

Т1-30-50Гц та шпаруватістю імпульсів струму у непарних групах о 2: 4, у парних групах - 216.T1-30-50Hz and the frequency of current pulses in odd groups is 2: 4, in even groups - 216.

Але під час дії парних груп (зі шпаруватістю більше 16) формуються плівки з великими внутрішніми напруженнями, що значно знижує їх функціональні властивості. Крім цього імпульсний струм зменшує вихід металу за струмом, що зменшує швидкість зростання товщини плівок та сприяє виявленню великої кількості 29 мікропор. -But during the action of paired groups (with a sparcity greater than 16), films with high internal stresses are formed, which significantly reduces their functional properties. In addition, the pulsed current reduces the yield of metal by the current, which reduces the rate of growth of the thickness of the films and contributes to the detection of a large number of 29 micropores. -

Технічною задачею, що вирішується корисною моделлю, є: підвищення захисно-декоративних властивостей плівок, за рахунок багатошарової структури; інтенсифікація процесу нанесення плівок.The technical problem solved by the useful model is: increasing the protective and decorative properties of the films due to the multilayer structure; intensification of the film application process.

Суть способу електролітичного осадження багатошарових сплавів нікель-фосфор імпульсним струмом із електроліту, що містить гіпофосфіт натрія, полягає у тому, що осадження проводять групами імпульсного струму, - що чергуються, частотою імпульсів струму 1-30-50ГЦ та шпаруватістю імпульсів струму у непарних ї- групах 924 , у парних групах - (2216 . Новим є те, що осадження проводять чергуванням режимів - електролітичного осадження, причому у непарних групах осадження проводять імпульсним струмом, а у парних групах постійним струмом зі стимуляцією процесу осадження лазерним випромінюванням. соThe essence of the method of electrolytic deposition of multilayer nickel-phosphorus alloys by pulsed current from an electrolyte containing sodium hypophosphite is that the deposition is carried out by groups of pulsed current - alternating, with a frequency of current pulses of 1-30-50Hz and a sparing of current pulses in odd groups 924 , in even groups - (2216 . The new thing is that deposition is carried out by alternating modes - electrolytic deposition, and in odd groups deposition is carried out by pulsed current, and in even groups by direct current with stimulation of the deposition process by laser radiation.

Приклад виконання способуAn example of the method

Для отримання плівок Мі-Р, використовували електроліт с добавкою - гіпофосфіт натрію. Склад електроліта, г/л: МіІЗО,.7НьЬО - 300; НУзВОз - 30; Ма»5О, - 50, МаНоРО» - 9, рН-6. В раніше відомих способах осадження « здійснювалося постійним чи імпульсним струмом. Застосування імпульсного струму, який характеризується великими густинами струму в імпульсах, великими значеннями пересичення на фронті кристалізації і великими но) швидкостями зміни пересичення на фронті кристалізації сприяє тому, що процес кристалізації проходить в с сильно нерівноважних умовах. й В залежності від частоти (Її) і шпаруватості (С) імпульсів струму при осадженні з електроліту одного «» складу на фронті кристалізації досягаються різні значення пересичення і швидкості його зміни. Тому в залежності від частоти і шпаруватості змінюється і структура електролітичних плівок. Використання лазерної стимуляції електроосадження при постійному струмові сприяє тому, що процес кристалізації проходить уTo obtain Mi-R films, an electrolyte with an additive - sodium hypophosphite - was used. Electrolyte composition, g/l: MiIZO,.7НХО - 300; NUzVOz - 30; Ma»5O, - 50, MaNoRO» - 9, pH-6. In the previously known methods of deposition, it was carried out by direct or pulsed current. The use of pulsed current, which is characterized by high current densities in pulses, large supersaturation values at the crystallization front, and large supersaturation change rates at the crystallization front, contributes to the fact that the crystallization process takes place in strongly unbalanced conditions. y Depending on the frequency (It) and the frequency (C) of the current pulses, different values of supersaturation and the speed of its change are achieved during deposition from the electrolyte of one "" composition at the crystallization front. Therefore, the structure of electrolytic films also changes depending on the frequency and spacing. The use of laser stimulation of electrodeposition with a constant current contributes to the fact that the crystallization process takes place in

Го) нерівноважних умовах, що призводить до зміни структури та фізико-хімічних властивостей плівок.Ho) non-equilibrium conditions, which leads to a change in the structure and physical and chemical properties of the films.

Для одержання багатошарових плівок використовували програмний імпульсний струм. Виконання такої ть програми досягалося з використанням постійного струму замість парних груп імпульсів і імпульсного струму -І частоти 30-50Гц зі шпаруватістю менше 4 для непарних груп імпульсів струму. Для зміни умов кристалізації під 5ор час дії парних груп імпульсів використовували лазерне випромінювання. ть Вищевказана програма забезпечувала формування аморфно-кристалічної структури при постійному струмові і дії лазерного випромінювання і кристалічної структури під час дії непарної групи. У результаті формувалися плівки, що складаються із шарів, що чергуються. Товщина кожного шару залежала від часу дії групи імпульсів струму і від швидкості осадження для кожних умов. Для непарних груп швидкість осадження 5-бмкм/ч, дляProgrammable pulsed current was used to obtain multilayer films. Execution of such a program was achieved using direct current instead of even groups of pulses and pulsed current -I frequency of 30-50 Hz with a frequency of less than 4 for odd groups of current pulses. Laser radiation was used to change the conditions of crystallization under 5 hours of the action time of paired groups of pulses. The above-mentioned program ensured the formation of an amorphous-crystalline structure under constant current and the action of laser radiation and the crystal structure under the action of an odd group. As a result, films consisting of alternating layers were formed. The thickness of each layer depended on the duration of the group of current pulses and on the deposition rate for each condition. For odd groups, the deposition rate is 5-bm/h, for

С 55 парних - 15-18мкм.With 55 pairs - 15-18 microns.

Характерною рисою електролітичних металевих плівок є великі внутрішні напруження, що з'являються в результаті перекручування кристалічних грат. Останнє викликано великою кількістю крапкових і лінійних дефектів. Великі внутрішні напруження, часто на межі міцності, приводять до руйнування плівок, що робить їх малопридатними для широкого використання. во Проведена оцінка внутрішніх напружень рентгенівським методом показала, що мікрошаруваті плівки мають менші значення внутрішніх напружень, при високих значеннях мікротвердості і міцності. Відсутність мікротріщин доводить зниження значення внутрішніх напружень. Крім того, шаруваті плівки володіють підвищеними захисно-декоративними властивостями, тому що в них практично відсутня міжкристалева корозія. Дані про умови отримання плівок Мі-Р і їх властивості наведені в таблиці 1. б5A characteristic feature of electrolytic metal films are large internal stresses that appear as a result of twisting of crystal lattices. The latter is caused by a large number of point and line defects. Large internal stresses, often at the limit of strength, lead to the destruction of films, which makes them unsuitable for wide use. The evaluation of internal stresses using the X-ray method showed that micro-layered films have lower values of internal stresses, with high values of microhardness and strength. The absence of microcracks proves a decrease in the value of internal stresses. In addition, layered films have increased protective and decorative properties, because they have practically no intercrystalline corrosion. Data on the conditions for obtaining Mi-R films and their properties are given in Table 1. b5

Таблиця 1Table 1

Структура і властивості плівокStructure and properties of films

Спосіб, що пропонується 15-18 200-250 4800-5300The proposed method 15-18 200-250 4800-5300

Структуру плівок Мі-Р досліджували методами рентгеноструктурного аналізу на установці ДРОН-3.The structure of Mi-R films was studied by X-ray structural analysis methods on the DRON-3 installation.

Мікротвердість вимірювали приладом ПМТ-3 при навантаженні на індентор 2Огр. 70 Таким чином, використання запропонованого способу дозволить отримати багатошарові аморфні та аморфно кристалічні плівки Мі-Р.Microhardness was measured with a PMT-3 device when the indenter was loaded at 2Ogr. 70 Thus, the use of the proposed method will make it possible to obtain multi-layer amorphous and amorphous crystalline Mi-R films.

Claims (1)

Формула винаходу й й й й й й Спосіб електролітичного осадження багатошарових сплавів нікель-фосфор імпульсним струмом із електроліту з гіпофосфітом натрію, що включає осадження групами імпульсного струму, що чергуються, частотою імпульсів струму 1-30-50 Гц та шпаруватістю імпульсів струму у непарних групах 0-4, у парних групах - О х»16, який відрізняється тим, що осадження проводять чергуванням режимів електролітичного осадження, го причому у непарних групах осадження проводять імпульсним струмом, а у парних групах - постійним струмом зі стимуляцією процесу осадження лазерним випромінюванням. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 8, 15.08.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ов Науки України. - - їч- « (ее)The formula of the invention y y y y y Method of electrolytic deposition of multilayer nickel-phosphorus alloys by pulsed current from an electrolyte with sodium hypophosphite, which includes deposition by groups of alternating pulsed current, with a frequency of current pulses of 1-30-50 Hz and a splicing of current pulses in odd groups 0-4, in even groups - O x»16, which differs in that deposition is carried out by alternating electrolytic deposition modes, and in odd groups, deposition is carried out by pulsed current, and in even groups - by direct current with stimulation of the deposition process by laser radiation. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2005, M 8, 15.08.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. - - ich- « (ee) . и? (ее) ЧК» -і ще 50 Со 60 б5. and? (ee) ChK" - and another 50 So 60 b5
UA20041209960U 2004-12-06 2004-12-06 A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys UA8471U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041209960U UA8471U (en) 2004-12-06 2004-12-06 A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041209960U UA8471U (en) 2004-12-06 2004-12-06 A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA8471U true UA8471U (en) 2005-08-15

Family

ID=35464835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20041209960U UA8471U (en) 2004-12-06 2004-12-06 A method for the laser stimulated electrolytic precipitation of multilayer nickel-phosphorus alloys

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA8471U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD347Z (en) * 2010-06-08 2011-10-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Process for combined electrochemical and laser machining of metals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD347Z (en) * 2010-06-08 2011-10-31 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Process for combined electrochemical and laser machining of metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0267972B1 (en) A method for the electrodeposition of an ordered alloy
JP6196285B2 (en) Materials and processes of electrochemical deposition of nano-laminated brass alloys
Hasegawa et al. Orientation-controlled nanotwinned copper prepared by electrodeposition
EP2488681B1 (en) Electrodeposited alloys and methods of making same using power pulses
CA2730252C (en) Low stress property modulated materials and methods of their preparation
EP3194641B1 (en) Nickel-chromium nanolaminate coating or cladding having high hardness
Nevers et al. Effect of ultrasound on silver electrodeposition: crystalline structure modification
Ji et al. Erosion–corrosion behavior of Zr-based bulk metallic glass in saline-sand slurry
Dobrev et al. Periodic reverse current electrodeposition of gold in an ultrasonic field using ion-track membranes as templates: Growth of gold single-crystals
Fedi et al. Structure determination of electrodeposited zinc-nickel alloys: thermal stability and quantification using XRD and potentiodynamic dissolution
CN1867704A (en) Electrolytic method for phosphating metal surfaces and metal layers thus phosphated
US9023187B2 (en) Turbo titanium coating technology for broad application
US2935454A (en) Method of the electrodeposition of titanium metal
Abbott et al. Redox fusion of metal particles using deep eutectic solvents
Babutskii et al. Effect of pulsed electric current treatment on corrosion of structural metals
Bostanov et al. Monolayer formation by instantaneous two-dimensional nucleation in the case of electrolytic crystal growth
KR20050028449A (en) Method for electroplating ni-p-b alloy and its plating solution
CN1729314A (en) Method for depositing an alloy onto a substrate
Kollia et al. Microhardness and roughness in nickel electrodeposition under pulse reversed current conditions
SU717157A1 (en) Method of electrochemical metallic plating
UA70562A (en) A method for electrolytic deposition of multilayera method for electrolytic deposition of multilayer cobalt-phosphorus alloys cobalt-phosphorus alloys
SU1110825A1 (en) Method for nickel plating
Jovićević et al. Electrodeposition of disperse non-dendritic zinc on foreign substrates
SU1730207A1 (en) Method of chrome-plating
SU412297A1 (en)