Kémiai redukciós nikkel és nikkel alapú bevonatok előállítása alumínium ötvözetek felületén
Title in English
Fabrication of chemically deposited nickel and nickel base coatings on aluminium alloy surfaces
Panel
Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent
Metallurgiai Intézet (University of Miskolc)
Participants
Fecske, Zoltán Gácsi, Zoltán Kékesi, Tamás Sziráki, Laura Vadasdi, Károly
Starting date
2003-01-01
Closing date
2007-06-30
Funding (in million HUF)
9.217
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Adott funkcionális célra, gyakran csak különleges felülettechnikai módszereket alkalmazva lehet optimálisan összehangolni a hordozó (szubsztrátum) és a bevonat anyagi és műszaki jellemzőit. A projekt keretében, alumínium (AlMg2) hordozóra választottunk le négyféle felület-előkezelés után nikkel-foszfor (Ni-P) rétegeket. A ~8%-os P tartalom mellett már zömében amorf szerkezetű Ni-P bevonatok összetételét, mikroszerkezetét, porozitását, korrózióállóságát, szilárdságát, tapadását és végső soron ezektől a jellemzőktől függő lehetséges alkalmazási körét lényegesen befolyásolja az, hogy például csak a gondosan tisztított passzív vagy többé kevésbé aktív felületű AlMg2 szubsztrátumra, vagy annak cink vagy nikkel filmmel (kontakt redukciós precipitációval) bevont, azaz módosított felületére választjuk-e le a Ni-P réteget. A jelen munka keretében egy újszerű, alternatív felület-előkezelési (hipofoszfitos mártásos) módszert is kifejlesztettünk, mellyel kevesebb műveleti lépésben és az előzőekkel legalább megegyező minőségben tudtunk kiváló minőségű Ni-P bevonatokat képezni. Mintáinkat közvetlenül a bevonatképzés után, illetve néhány esetben 320 Celsius fokon (inert atmoszférában) történt hőkezelés után is, számos korszerű nagyműszeres vizsgáló módszert alkalmazva (elektrokémiai egyenáramú és váltóáramú polarizáció, SEM-EDAX, röntgen-difrakció, stb.) minősítettük. A jövőben - a sikeres előkísérleteket követően - tervezzük szemcsés anyagok (pl. SiC) kémiai nikkelezésének részletes vizsgálatát az új hipofoszfitos előkezelési módszerünket alkalmazva.
Results in English
To find optimal solutions to the fabrication/construction of surface layers on given substrates for certain technival applications, it is often necessary to look for some special plating/deposition technique. In the course of this research project three different pre-treatment procedures were selected and also a novel one was developed in our laboratories in order to test their applicability and influence on the many important properties (composition, adhesion, structure, strength, porosity, corrosion resistance, etc.) of the electroless nickel-phosphorus layers, which were deposited afterwards on aluminium (AlMg2 alloy) substrates. Most of the electroless nikkel-phosphorus layers of about 8% P content had amorphous microstucture, and the ones obtained after our novel pre-treatment procedure (hypophosphite immersion) showed Ni-P layer properties very similar or even better then the ones obtained after zincate or Ni displacement type pre-treatments. Its further advantage is that it requires less processing steps then its predecessors.
The materials properties of the Ni-P layers so developed were also thoroughly tested by means of different advanced testing techniques, like SEM-EDAX, X-ray diffraction analysis, and by applying many different electrochemical polarisation laboratory experimental methods as well.
As a future research effort, after having some promising and preliminary laboratory experimental results, it is also planned to test the applicability of our novel pre-treatment procedure to deposit thin Ni-P films on SiC particles to be used to produce aluminium matrix composites.
Takács D., Sziráki L., Fecske Z., Török T.I.: Characterising Electroless Nickel Layers Deposited on Surface Treated Aluminium Alloy, 4th K. Schwabe Corrosion Symposium, 2004 Helsinki, Finnország, 2004
Takács D., Sziráki L., Török T.I.: Influence of zinc and nickel immersion treatment of aluminium alloy on electroless nickel coating, microCAD 2004 Nemzetközi Tudományos Konferencia, 2004 Miskolc, 2004
Takács D., Sziráki L., Török T.I.: A kémiai nikkelréteg alkalmazása korrózióvédő bevonatként alumínium ötvözeten, Korróziós Figyelő, 2005/3, 2005
Takács D., Sziráki L., Török T.I.: Analysis of bath operation of electroless Ni-P deposition on AlMg2 alloy with polarisation measurements, microCAD 2005 Nemzetközi Tudományos Konferencia, Miskolc, 2005
Török T.I., Takács D., Sziráki L.,: Analysis of nickel-phosphorous coatings developed after different pre-treatments of an aluminium alloy substarte, EUROCORR 2005, Liszabon, Portugália, 2005
Takács D., Sziráki L., Török T.I.: Előkezelések hatása AlMg2 ötvözetre kémiailag leválasztott nikkelréteg tulajdonságaira, Doktoranduszok Fóruma 2004, Miskolc, 2004
Pázmán J., Kovács Á., Török T., Gácsi Z.: Kémiailag nikkelezett szilíciumkarbiddal erősített alumíniu-ötvözet mátrixú kompozit előállítása és vizsgálata, EMT Bányászati, Kohászati és Földtani Konferencia kiadványa (ISSN 1842-9440), Buziásfürdő, pp.128-132., 2007
Veres L. (konzulens: Török T.): Alumínium felületnemesítése kémiai (vegyi) nikkelezéssel, Miskolci Egyetem Fémtani és Képlékenyalakítástani Tanszék, Metallurgiai és Öntészeti Tanszék, 2006
Takács D., Sziráki L., Török T.I., Sólyom J., Gácsi Z., Gál-Solymos K.: Effects of pre-treatments on the corrosion properties of electroless Ni-P layers deposited on AlMg2 alloy, Surface and Coatings Technology, 201 (2007), pp. 4526-4535., 2007
