Artykuł metodologiczny

Miejscowe powlekanie metalowo-kompozytowe bez kąpieli za pomocą elektrotłoczenia

DOI:

10.3791/61484

⸱

22 września 2020

 ,  ,  , 
1Department of Chemistry and Biochemistry, St. Mary's College of Maryland, 2PMA-265 Power and Propulsion IPTL

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prezentowany tutaj jest protokół galwanizacji bez kąpieli, gdzie stojąca pasta soli metalu zawierająca cząstki kompozytu jest redukowana do postaci kompozytów metalowych przy dużym obciążeniu. Metoda ta jest odpowiedzią na wyzwania stojące przed innymi popularnymi formami galwanizacji (strumieni, szczotka, kąpiel) polegających na zatapianiu cząstek kompozytów w metalowej matrycy.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kompozytowe powlekanie cząstkami osadzonymi w metalowej matrycy może poprawić właściwości powłoki metalowej, czyniąc ją mniej lub bardziej przewodzącą, twardą, trwałą, smarowaną lub fluorescencyjną. Może to być jednak trudniejsze niż powlekanie metalem, ponieważ cząstki kompozytowe są albo 1) nienaładowane, więc nie mają silnego przyciągania elektrostatycznego do katody, 2) są higroskopijne i są blokowane przez powłokę hydratacyjną, albo 3) są zbyt duże, aby pozostać w stagnacji na katodzie podczas mieszania. W tym miejscu opisujemy szczegóły metody powlekania bez kąpieli, która polega na umieszczeniu płytek niklowych anodowych i katodowych na wodnej paście elektrolitowej o stężonym elektrolicie zawierającej duże higroskopijne cząstki fosforyzujące i membranę hydrofilową. Po przyłożeniu potencjału nikiel metaliczny osadza się wokół zastałych cząstek luminoforu, zatrzymując je w folii. Powłoki kompozytowe charakteryzują się mikroskopią optyczną pod kątem chropowatości, grubości i obciążenia powierzchni kompozytu. Ponadto spektroskopia fluorescencyjna może być wykorzystana do ilościowego określenia jasności oświetlenia tych folii w celu oceny wpływu różnych gęstości prądu, czasu trwania powłoki i obciążenia luminoforem.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tradycyjna galwanizacja jest szeroko stosowana do nakładania cienkich warstw różnych metali, stopów i kompozytów metalowych na powierzchnie przewodzące w celu ich funkcjonalizacji do zamierzonego zastosowania1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. Ta metoda dodaje metalowe wykończenie do części używanych w produkcji sprzętu lotniczego, motoryzacyjnego, wojskowego, medycznego i elektronicznego. Obiekt, który ma być platerowany, katoda, jest zanurzany w kąpieli wodnej zawierającej prekursory soli metali, które są redukowane do metalu na powierzchni przedmiotu przez przyłożenie potencjału chemicznego lub elektrycznego. Nienaładowane cząstki kompozytowe mogą być wprowadzane do folii metalowej poprzez dodanie ich do kąpieli podczas powlekania w celu poprawy właściwości powłoki w celu zwiększenia twardości w przypadku tlenków metali i węglików, gładkości za pomocą polimerów lub smarowania płynnymi olejami12,13. Ponieważ jednak cząstki te nie mają naturalnego przyciągania do katody, stosunek kompozytu wbudowanego w metal pozostaje niski dla galwanizacji w kąpieli13,14,15. Jest to szczególnie problematyczne w przypadku dużych cząstek, które nie adsorbują się na katodzie wystarczająco długo, aby mogły zostać osadzone przez rosnącą folię metalową. Dodatkowo cząstki higroskopijne solwatują się w roztworach wodnych, a ich powłoka hydratacyjna działa jak fizyczna bariera utrudniająca kontakt z katodą16.

Niektóre obiecujące metody zostały pokazane w celu złagodzenia tego efektu poprzez użycie suchych rozpuszczalników niepolarnych do całkowitego usunięcia bariery hydratacyjnej17, lub poprzez dekorowanie cząsteczek kompozytu naładowanymi cząsteczkami środka powierzchniowo czynnego16, które zakłócają powłokę hydracyjną, umożliwiając kontakt między cząstką a katodą. Ponieważ jednak metody te obejmują materiały organiczne, możliwe jest zanieczyszczenie węglem w folii, a rozkład tych materiałów organicznych może nastąpić na elektrodach. Na przykład stosowane rozpuszczalniki organiczne (DMSO2 i acetamid) są podgrzewane do 130 °C w atmosferze obojętnej w celu uzyskania powłoki bezpowietrznej; Stwierdziliśmy jednak, że są one niestabilne podczas powlekania powietrzem. Ze względu na rezystancyjne nagrzewanie elektrod, reakcje redoks z materiałami organicznymi mogą prowadzić do powstania zanieczyszczeń lub miejsc niejednorodnego zarodkowania i wzrostu nanocząstek metali18. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na bezorganiczną metodę galwanizacji wodnej, która sprosta długotrwałemu wyzwaniu, jakim jest adsorpcja cząstek i katod. Do tej pory wykazano, że powłoka wanny z kompozytów metalowych osadza cząstki o średnicy do kilku mikrometrów19 i nawet 15% loading16,17.

W odpowiedzi na to, opisujemy metodę elektrotłoczenia bez użycia kąpieli, która zmusza cząstki kompozytu do zatopienia w folii przy dużym pokryciu powierzchni, pomimo ich dużego rozmiaru i higroskopijnego charakteru20. Dzięki usunięciu kąpieli proces ten nie obejmuje pojemników z niebezpiecznymi płynami powlekającymi, a przedmiot, który ma być pokryty, nie musi być zanurzony. W związku z tym duże, nieporęczne lub w inny sposób wrażliwe na korozję lub wodę przedmioty mogą być powlekane lub "stemplowane" w wybranych obszarach materiałem kompozytowym. Ponadto usuwanie nadmiaru wody wymaga mniej sprzątania płynnych odpadów niebezpiecznych.

Tutaj demonstrujemy tę metodę wytwarzania jasnych fluorescencyjnych warstw metalowych poprzez współosadzanie nietoksycznego i stabilnego powietrzem domieszkowanego europem i dysprozem glinianu strontu (87 ± 30 μm) niklem przy dużych obciążeniach (do 80%). Jest to przeciwieństwo poprzednich przykładów, które były platerowane w kąpieli i dlatego były ograniczone do małych (nanometrów do kilku mikrometrów) luminoforów12. Ponadto, wcześniej zgłaszane folie osadzane elektrolitycznie fluoryzują tylko w krótkofalowym świetle UV, z wyjątkiem niedawnego raportu, w którym wyhodowano 1-5 μm luminescencyjne kryształy glinianu strontu w warstwie tlenku glinu z utlenianiem elektrolitu plazmowego21. Fluorescencyjne folie metalowe mogą mieć daleko idące zastosowania w wielu branżach, w tym w środowiskach o słabym oświetleniu, w tym w oświetlaniu znaków drogowych21, lokalizacji i identyfikacji sprzętu do konserwacji samolotów20, dekoracje samochodowe i zabawkowe, niewidoczne wiadomości, uwierzytelnianie produktu22, oświetlenie bezpieczeństwa, identyfikacja naprężeń mechanochromowych10 i oględziny zużycia trybologicznego12,16. Pomimo tych potencjalnych zastosowań dla żarzących się powierzchni metalowych, metoda ta może zostać również rozszerzona o dodatkowe duże i/lub higroskopijne cząstki kompozytowe w celu wytworzenia nowej odmiany funkcjonalnych powłok metalowo-kompozytowych, które wcześniej nie były możliwe za pomocą galwanizacji.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Przygotowanie soli powlekających

UWAGA: Sole niklu i kwas borowy są toksyczne i powinny być używane przy użyciu odpowiedniego sprzętu ochrony osobistej, w tym rękawic nitrylowych, gogli i fartucha laboratoryjnego. Z silnymi kwasami i zasadami należy obchodzić się w dygestorium, a wszystkie odpady chemiczne należy utylizować jako odpady niebezpieczne.

  1. Za pomocą wagi odważyć następujące proszki w tych proporcjach: 10 000 g NiSO4·6H2O, 2 120 g NiCl2·6H2O, 1 600 g H3BO3 i połączyć razem w fiolce. Stężenia, patrz tabela 1.
  2. Odważyć 1.800 g luminoforu SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ lub alternatywnych luminoforów, w tym tlenku itru domieszkowanego europem, glinianu baru i magnezu domieszkowanego europem, lub zastąpić alternatywnym tlenkiem, metalem lub organicznym materiałem kompozytowym, w zależności od pożądanego efektu.
    UWAGA: Ilość dodana w tym miejscu może się różnić w zależności od właściwości materiału kompozytowego i pożądanych właściwości folii metalowo-kompozytowej.
  3. Za pomocą porcelanowego moździerza i tłuczka miel proszek kompozytowy przez około 10 minut, aż stanie się drobnym proszkiem.
    UWAGA: Nie zmienia to wielkości cząstek, ale oddziela zagregowane cząstki.
  4. Podobnie zmiel mieszaninę soli z kroku 1.1 partiami, aż stanie się drobnym proszkiem.
  5. Połącz zmielony luminofor z mieszaniną soli mielonej w pojemniku do przechowywania.
  6. Odważyć 0,188 grama mieszaniny nacm2 powierzchni powłoki, jak przygotowano w kroku 1.5, i dodać do łatwo dostępnego pojemnika z otwartą górą.
  7. Do tego dodaj 40 μl wody nacm2 powierzchni powłoki i mieszaj, aby częściowo rozpuścić sole, tworząc gęstą pastę. Odłóż to na bok.
    UWAGA: W tym miejscu protokół można wstrzymać.

2. Przygotowanie elektrod

  1. Za pomocą nożyczek przytnij anodę do rozmiaru i kształtu pasującego do platerowanego przedmiotu. W tym przykładzie przygotowujemy folię niklową o grubości 4 cm2 do powlekania, a anoda niklowa o grubości 4 cm2 jest cięta, aby do tego pasowała.
    UWAGA: Powlekane mogą być inne obiekty, w tym duże przedmioty. W takim przypadku wybierz obszar na obiekcie, który ma być pokryty, i wytnij anodę, aby pasowała do obszaru powłoki.
  2. Za pomocą bawełnianego wacika lub szmatki oczyść powierzchnię folii anodowej i katody (powierzchni przedmiotu powlekającego) stężoną (10 M) zasadą wodorotlenku potasu lub wodorotlenku sodu w celu usunięcia materiału organicznego. Następnie spłucz powierzchnie wodą, aby usunąć nadmiar bazy.
  3. Za pomocą bawełnianego wacika lub szmatki aktywuj powierzchnię przedmiotu stężonym kwasem. W przypadku niklu stosuje się HCl o stężeniu 37% obj., chociaż w przypadku stali bardziej odpowiedni może być wodny HCl o stężeniu 10% objętości. Prosimy o zapoznanie się z zaleceniami dotyczącymi aktywacji powierzchni metalowych podanymi w innym miejscu, aby określić odpowiednią metodę aktywacji określonych metali lub stopów23,24.
    UWAGA: Po tym kroku metalowa powierzchnia jest reaktywna i zacznie reagować z tlenem w powietrzu, tworząc warstwę tlenku. Spowoduje to, że powierzchnia będzie nieaktywna, dlatego w ciągu najbliższych 5 minut należy wykonać następujące kroki (2.4 – 3.5); W przeciwnym razie krok 2.3 należy powtórzyć przed kontynuacją.
    UWAGA: Ten krok należy wykonać w dygestorium, aby uniknąć narażenia na opary HCl.
  4. Szybko nałóż pastę powlekającą na przedmiot katody. W tym przypadku katodą jest folia niklowa o grubości 4 cm2 umieszczona na blacie. Równomiernie pokryj powierzchnię obrabianego przedmiotu i staraj się unikać przerw w paście.
    UWAGA: W tym przykładzie malujemy tę pastę za pomocą dwóch czerpaków, jednak inne opcje mogą obejmować natryskiwanie, zanurzanie lub usuwanie jasełek lekarskich, aby zwiększyć szybkość i wydajność tego kroku.
  5. Za pomocą bawełnianego wacika lub szmatki aktywuj anodę stężonym kwasem, zanurzając wacik w kwasie i delikatnie pocierając powierzchnię katody. W przypadku niklu można zastosować 70% obj./obj. HNO3.
    UWAGA: Jednak inne kwasy mogą być bardziej odpowiednie dla określonych metali i stopów. Proszę zapoznać się z zaleceniami podanymi w innym miejscu, aby uzyskać odpowiedni odczynnik do aktywacji określonych powierzchni anodowych23,24.
    UWAGA: Ten krok należy wykonać w dygestorium, aby uniknąć narażenia na NO2, toksyczny brązowy gaz, który powstaje podczas reakcji. Kontynuuj obróbkę powierzchni, aż powierzchnia stanie się szara i teksturowana. Po tym kroku powierzchnia metalu jest reaktywna i powierzchnia zacznie reagować z tlenem w powietrzu, tworząc warstwę tlenku, dlatego następujące kroki należy wykonać szybko, aby uniknąć dezaktywacji anody.
  6. Jeśli pożądane jest obliczenie wydajności prądowej, należy użyć wagi analitycznej do zarejestrowania masy anody i katody.

3. Montaż i powlekanie

  1. Wstępnie ustaw zasilacz na żądany prąd w trybie stałego prądu lub napięcia, jeśli pożądany jest tryb stałego napięcia. W tym przykładzie używany jest tryb prądu stałego z prądem 0,1 A (0,1 A na 4 cm2 = 0,025 A/cm2).
    UWAGA: W przypadku obiektów o większych lub nieregularnych kształtach obszar powłoki można wstępnie określić za pomocą siatki lub za pomocą zdjęcia z paskiem skali i oprogramowania do obrazowania, takiego jak ImageJ. Przyłożony prąd można skalować, aby zapewnić taką samą gęstość prądu, jaka jest wymagana dla obszaru powłoki.
  2. Wytnij kawałek nylonowego arkusza (lub alternatywnej membrany hydrofilowej) do rozmiaru większego niż anoda, tak aby anoda nie stykała się bezpośrednio z obiektem katody.
    1. Umieść nylonowy arkusz na wierzchu pasty powlekającej, a następnie dodaj do tego niewielką ilość pasty.
  3. Następnie dodaj 1-2 krople wody z pipety, aby sól częściowo się rozpuściła. Kroki 3.2.1 – 3.3 sprawiają, że arkusz nylonu jest przewodzący i umożliwia masowy transport jonów przez elektrolit, który jest niezbędny do zrównoważenia ładunku w reakcji powlekania.
  4. Na koniec dodaj aktywowaną anodę na górze i podłącz przewód ujemny do obiektu katody, a przewód dodatni do anody.
    UWAGA: Pomocne może być zaklejenie tych przewodów taśmą, aby konfiguracja pozostała nieruchoma, zwłaszcza jeśli eksperyment obejmuje małe kawałki folii metalowej. Jest to mniej ważne w przypadku dużych obiektów.
  5. Przykryj system folią lub uszczelką, aby zatrzymać wodę, i zastosuj umiarkowany nacisk (~100 g na cm2 powierzchni), włącz zasilanie i kontynuuj powlekanie przez żądany czas.
  6. Wyłącz zasilanie i odsłoń system.
  7. Odłącz przewody, oddziel elektrody i przepłucz przedmiot katodowy wodą do pojemnika na odpady.
    1. Namocz pozostałe przedmioty w wodzie, aby usunąć sole i wyrzuć ten wodny roztwór do odpowiednio oznakowanego pojemnika na odpady niebezpieczne
    2. Zakładając rękawice, delikatnie przetrzyj ręcznie przedmiot katodowy, aby usunąć wszelkie niepowlekane cząstki kompozytu. Powłoka jest kompletna i gotowa do charakteryzacji.
    3. Za pomocą wagi analitycznej zapisz masę anody i katody i znajdź różnicę między tymi wartościami a ich pierwotną masą.
    4. Użyj praw elektrolizy Faradaya, aby obliczyć wydajność prądu. Teoretyczne mole powłoki metalowej można określić za pomocą równania 1.
      figure-protocol-1 Równanie 1
      gdzie n jest ilością zdeponowanego metalu (jednostki: mol), I jest przyłożonym prądem, t jest czasem powlekania, F jest stałą Faradaya (96485 kulombów na mol), a z jest ładunkiem jonu metalu. Oblicz tę wartość na podstawie parametrów eksperymentalnych.
    5. Podzielić wyznaczoną doświadczalnie masę osadu otrzymaną z mas katody lub anody (kroki 2.6 i 3.7.3) przez masę teoretyczną utraconą (anoda) lub uzyskaną (katoda), aby obliczyć wydajność prądową za pomocą równania 2.
      figure-protocol-2 Równanie 2
      [UWAGA: Przy wydajności prądowej 100%, przy stałym napięciu, oczekuje się, że teoretyczna masa osadu wyniesie około 1,095 g niklu lub 12,3 μm niklu na godzinę, przy 0,04 A i powierzchni 4cm2. Podobnie, przy stałym prądzie, około 614,6 μm niklu teoretycznie osadziłoby się na jednostkę 1 A∙cm-2 po 30 minutach.]

4. Charakterystyka za pomocą elektrochemii

  1. Użyj chronopotencjometrii do monitorowania zmian napięcia pod stałym prądem i chronoamperometrii do monitorowania zmian prądu pod stałym napięciem.
    1. Włącz potencjostat i wyznacz czas trwania oraz przyłożony prąd lub napięcie.
    2. Powtórz kroki 3.2 – 3.5, aby przygotować powłokę.
    3. Użyj skalibrowanego systemu 3-elektrodowego, aby znormalizować napięcie do wzorca odniesienia.
      1. Umieść pseudoelektrodę odniesienia z drutu platynowego między górną częścią arkusza nylonu a poniżej anody. Aby upewnić się, że elektroda referencyjna nie styka się bezpośrednio z anodą, należy użyć oddzielnego arkusza nylonowego (lub alternatywnej membrany) umieszczonego na górze wzorca, a następnie kilku kropel wody, niewielkiej ilości pasty powlekającej (powtórz kroki 3.2 – 3.3), a następnie anody.
    4. Podłącz przewody do elektrod, uszczelnij, dociśnij, rozpocznij powlekanie i monitoruj zmiany napięcia lub prądu.

5. Charakterystyka za pomocą spektroskopii fluorescencji o wydajności kwantowej

  1. Jeśli powłoka zawiera fluorescencyjne cząstki kompozytowe, należy użyć fluorometru wyposażonego w kulę całkującą, aby uzyskać bezwzględne pomiary wydajności kwantowej.
    1. Umieść powłokę w stoliku fluorymetru tak, aby powłoka fluorescencyjna była skierowana pod kątem 45° od źródła wzbudzenia i 315° od detektora.
    2. Zapisz widma fluorescencji, zaczynając od długości fali poniżej długości fali wzbudzenia, aby zarejestrować obszary piku wzbudzenia i piku fluorescencji.
    3. Wyjąć próbkę z fluorometru i powtórzyć krok 5.1.2, aby zarejestrować ślepy pik wzbudzenia. Oblicz wydajność kwantową (QY) ze stosunków obszarów pików wzbudzenia i emisji (równanie 3 i Rysunek 3B).
      figure-protocol-3 Równanie 3
      gdzie Aem, Aex i Ao są odpowiednio powierzchniami pików na długości fali emisji próbki, długości fali wzbudzenia próbki i długości fali wzbudzenia ślepej próby.

6. Charakterystyka za pomocą mikroskopii optycznej

  1. Umieść próbkę na stoliku skalibrowanego mikroskopu optycznego stroną z powłoką skierowaną w stronę soczewek i ustaw ostrość powierzchni.
  2. Rejestruj obrazy powierzchni w żądanych powiększeniach i miejscach pobierania próbek powierzchni.
  3. Korzystając z oprogramowania do analizy obrazu (np. ImageJ (IJ 1.46r)), oblicz i wykreśl pokrycie powierzchni i średnią wielkość cząstek kompozytu.
  4. Aby określić grubość powłoki i cechy przekroju, należy przeciąć folię katodową nożyczkami. Umieść powłokę na boku i ponownie wyreguluj ostrość. Powtórz kroki 6.2 – 6.3.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Po zastosowaniu tego protokołu, cienka powłoka metalu powinna zostać pokryta na powierzchni katody i zawierać cząstki kompozytu, które zostały dodane do pasty powlekającej. Włączenie cząstek fluorescencyjnych lub kolorowych można zaobserwować podczas oględzin w wyniku zmiany wyglądu w porównaniu z powierzchnią niepokrytą (Rysunek 1A1-A3). Aby zbadać procentowe pokrycie powierzchni cząstek kompozytu i obserwować morfologię powierzchni powłoki, można użyć mikroskopii optycznej (

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Krytyczne etapy elektrotłoczenia. Elektrotłoczenie bezkąpielowe ma wiele takich samych krytycznych etapów jak tradycyjna galwanizacja w kąpieli. Obejmują one odpowiednie czyszczenie elektrod, mieszanie jonów metali z elektrolitem i stosowanie zewnętrznego lub chemicznego (galwanizacji bezprądowej) w celu spowodowania redukcji metalu na katodzie. Ponadto należy unikać utleniania anody i katody po aktywacji kwasem poprzez szybkie spłukiwanie wodą i dodawanie tych elektrod do zestawu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ta praca była wspierana przez Program Poprawy Niezawodności i Konserwacji Sprzętu Lotniczego oraz Partnerstwo Patuxent. Townsend był wspierany przez stypendium naukowe wydziału ONR. Autorzy doceniają również ogólne wsparcie ze strony wykładowców i studentów Wydziału Chemii i Biochemii SMCM, w tym wsparcie ze strony drużyny piłkarskiej SMCM.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
37% M Kwas solny (aq)SigmaAldrich320331-500ML- uchwyt w dygestoriach
70% Kwas azotowy (aq)SigmaAldrich438073-500ML- uchwyt w dygestoriach
Glinian baru i magnezu, domieszkowany europem (s)SigmaAldrich756512-25Gdrobny proszek
Kwas borowy (s)SigmaAldrichB6768-500Gtoksyczny
Wacik bawełnianyQ-tipsQ-tips Waciki bawełniane
ImageJNational Institutes of HealthIJ 1.46rdarmowe oprogramowanie
Sześciowodny (s) chlorku niklu (II) (s)SigmaAldrich223387-500Gtoksyczny
sześciowodny siarczan niklu (II) (s)SigmaAldrich227676-500Gtoksyczna
folia niklowa (s)AliExpressNi99.999
Rękawice nitryloweFisher Scientific19-149-863B
Membrana nylonowa (s)Tisch ScientificRS10133
wyposażony w filtr FTIC (470 ± 20 nm)Folia NikonEclipse 80i
FisherScientific22-305654
Moździerz porcelanowyFisher ScientificFB961A
Tłuczek porcelanowyFisher ScientificFB961K
Wodorotlenek potasu (s)SigmaAldrich221473-25G
potencjostat z drutem platynowymGamry Instruments1000E
ScoopulaFisher Scientific14-357Q
SpektrofluorometrPhoton Technology InternationalQM-40
Glinian strontu, europ i domieszkowanie dysprozuw proszkuGloNation756539-25G
Zmienny liniowy zasilacz prądu stałegoTekpowerTP3005T
Tlenek itru, domieszkowany europem (s)Drobny proszekSigmaAldrich756490-25G
Mikroskop optyczny

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hunt, W. H., et al. Comprehensive Composite Materials. , Elsevier Ltd. (2000).
  2. Hovestad, A., Janssen, L. J. J. Electrochemical codeposition of inert particles in a metallic matrix. Journal of Applied Electrochemistry. 25 (6), 519-527 (1995).
  3. Zimmerman, A. F., Clark, D. G., Aust, K. T., Erb, U. Pulse electrodeposition of Ni-SiC nanocomposite. Materials Letters. 52 (1), 85-90 (2002).
  4. Devaneyan, S. P., Senthilvelan, T. Electro Co-deposition and Characterization of SiC in Nickel Metal Matrix Composite Coatings on Aluminium 7075. Procedia Engineering. 97, 1496-1505 (2014).
  5. Lekka, M., Kouloumbi, N., Gajo, M., Bonora, P. L. Corrosion and wear resistant electrodeposited composite coatings. Electrochimica Acta. 50 (23), 4551-4556 (2005).
  6. Balaraju, J. N., Sankara Narayanan, T. S. N., Seshadri, S. K. Electroless Ni-P composite coatings. Journal of Applied Electrochemistry. 33 (9), 807-816 (2003).
  7. Jugović, B., Stevanović, J., Maksimović, M. Electrochemically deposited Ni + WC composite coatings obtained under constant and pulsating current regimes. Journal of Applied Electrochemistry. 34 (2), 175-179 (2004).
  8. Hilla, F., et al. Fabrication of self-lubricating cobalt coatings on metal surfaces. Nanotechnology. 18 (11), 115703(2007).
  9. Abi-Akar, H., Riley, C., Maybee, G. Electrocodeposition of Nickel-Diamond and Cobalt-Chromium Carbide in Low Gravity. Chemistry of Materials. 8 (11), 2601-2610 (1996).
  10. Zhang, X., Chi, Z., Zhang, Y., Liu, S., Xu, J. Recent Advances in Mechanochromic Luminescent Metal Complexes. Journal of Materials Chemistry C. 1, 3376-3390 (2013).
  11. Lancsek, T., Feldstein, M. Composite electroless plating. US Patent. , 20060251910A1 United States (2006).
  12. Walsh, F. C., Ponce de Leon, C. A review of the electrodeposition of metal matrix composite coatings by inclusion of particles in a metal layer: an established and diversifying technology. Transactions of the Institute of Materials Finishing. 92 (2), 83-98 (2014).
  13. Roos, J. R., Celis, J. P., Fransaer, J., Buelens, C. The development of composite plating for advanced materials. Journal of The Minerals, Metals and Materials Society. 42 (11), 60-63 (1990).
  14. Guglielmi, N. Kinetics of the Deposition of Inert Particles from Electrolytic Baths. Journal of The Electrochemical Society. 119 (8), 1009-1012 (1971).
  15. Celis, J. P., R, J. R., Buelens, C. A Mathematical Model for the Electrolytic Codeposition of Particles with a Metallic Matrix. Journal of The Electrochemical Society. 134 (6), 1402-1408 (1987).
  16. He, Y., et al. The monitoring of coating health by in situ luminescent layers. RSC Advances. 5 (53), 42965-42970 (2015).
  17. Ganapathi, M., et al. Electrodeposition of luminescent composite metal coatings containing rare-earth phosphor particles. Journal of Materials Chemistry. 22 (12), 5514-5522 (2012).
  18. Monnens, W., Deferm, C., Sniekers, J., Fransaer, J., Binnemans, K. Electrodeposition of indium from non-aqueous electrolytes. Chemical Communications. 55 (33), 4789-4792 (2019).
  19. Low, C. T. J., Wills, R. G. A., Walsh, F. C. Electrodeposition of composite coatings containing nanoparticles in a metal deposit. Surface and Coatings Technology. 201 (1), 371-383 (2006).
  20. Gerwitz, C. N., David, H. M., Yan, Y., Shaw, J. P., Townsend, T. K. Bathless Inorganic Composite Nickel Plating: Dry-Cell Stamping of Large Hygroscopic Phosphor Crystals. Advanced Materials Interfaces. 7 (4), (2020).
  21. Bite, I., et al. Novel method of phosphorescent strontium aluminate coating preparation on aluminum. Materials and Design. 160 (15), 794-802 (2018).
  22. Feldstein, M. D. Coatings with identification and authentication properties. US Patent. , 20120021120A1 (2012).
  23. Rose, I., Whittingham, C. Nickel Plating Handbook. , Nickel Institute. (2014).
  24. Anderson, D. M., et al. Electroplating Engineering Handbook. , Springer US. New York, NY. (1996).
  25. Helle, K., Walsh, F. Electrodeposition of Composite Layers Consisting of Inert Inclusions in a Metal Matrix. Transactions of the Institute of Metal Finishing. 75 (2), 53-58 (1997).
  26. Kerr, C., Barker, D., Walsh, F., Archer, J. The Electrodeposition of Composite Coatings based on Metal Matrix-Included Particle Deposits. Transactions of the Institute of Metal Finishing. 78 (5), 171-178 (2000).
  27. Walsh, F. C., Wang, S., Zhou, N. The electrodeposition of composite coatings: Diversity, applications and challenges. Current Opinion in Electrochemistry. 20, 8-19 (2020).
  28. Feldstein, N. Functional coatings comprising light emitting particles. US Patent. , US/1996/5514479A (1996).
  29. Feldstein, N. Composite plated articles having light-emitting properties. US Patent. , US/1998/5834065A (1998).
  30. Zimmerman, E. M. Method of Jet Plating. US Patent. , US/1957/2873232A (1957).
  31. Schwartz, B. J. Method of Electroplating. United States Patent. , US/1961/3313715A (1961).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Metalowanie bez k pielitechnika elektrostemplowaniaplaterowanie cz stkami kompozytowymifluorescencyjne pow oki metaliczneanaliza za pomoc mikroskopii optycznejilo ciowe oznaczenie metod spektroskopii fluorescencjimonitorowanie chronopotencjometrycznemonitorowanie chronoamperometrycznezastosowanie membrany hydrofilowejprzygotowanie pasty elektrolitycznej

Powiązane artykuły