Тезисы
апрель 2017

Електроосадження композитів нікель-діоксид титану з електрохімічних систем на основі іонних рідин


Шайдеров Д. А. , Богданов Д. А. , Кітик А. А. , Проценко В. С. , Данилов Ф. Й.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Одним із напрямів удосконалення процесів електроосадження нікелю є використання електрохімічних систем на основі іонних рідин. Для цих систем притаманні низькі температури плавлення (до 100°С), екологічна безпека, надзвичайно широкий інтервал потенціалів електрохімічної стійкості, відносно висока електропровідність, нехтовно малий рівноважний тиск пари тощо.

Електроліт на основі низькотемпературного розплаву, який складається з холін хлориду, етиленгліколю (ChCl + 2EG відповідно) та хлориду нікелю, був використаний для електрохімічного осадження композиційних покриттів Ni-TiO2. Для приготування суспензійного електроліту у систему, що містить холін хлорид, етиленгліколь та нікель хлорид, додавали нанопорошок діоксиду титану (Degussa, Evonik, Germany, середній розмір частинок 30 нм) у кількості 1-2 г/дм3. Для досягнення рівномірного розподілу частинок дисперсної фази в об’ємі електроліту здійснювали його ультразвукове оброблення приладом УЗДН-А (22,4 кГц, 340 Вт/дм3, 1 год). Електроосадження композитів проводили при густинах струму 0,1-1,0 А/дм2, температурах 25-70°C, та швидкостях перемішування 200-900 об/хв (на магнітній мішалці).

Показано, що за цих умов можливе осадження композиційних покриттів, що містять 1-5% TiO2, впровадженого у нікелеву матрицю. Зі зростанням густини струму та концентрації TiO2 в електроліті збільшується кількість частинок діоксида титану у покритті. При підвищенні швидкості перемішування електроліту вміст TiO2 у покритті знижується.

Важливо відзначити, що композиційні покриття у даній системі можуть бути осаджені навіть за відсутності перемішування під час електролізу, чим ці системи вигідно відрізняються від водних суспензійних електролітів. В останніх електроосадження композиційних покриттів без постійного перемішування практично неможливе, оскільки дуже швидко відбувається седиментація частинок дисперсної фази та руйнування дисперсної системи.

Таким чином, комплекс проведених досліджень показав можливість використання електролітів на основі іонних рідин для електрохімічного осадження нікелю та композиту Ni/TiO2.