Издаётся с 1992 года
ISSN 0869-5326

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА И ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ

Официальный сайт журнала

www.galvanotehnika.info

   О журнале   Подписка   Содержание   Практические Материалы   Рекламодателям   

 
Гальванотехника и обработка поверхности №3 за 2020


Содержание журналов:

 

Выпуск № 3 за 2020 год


     Российское общество гальванотехников и специалистов в области обработки поверхности

Содержание журнала №3 за 2020 год

Информация о статье:

DOI10.47188/0869-5326_2020_28_3_13
Раздел/SectionЭлектроосаждение металлов и сплавовElectroplating of metals and alloys
Заглавие/Title

Химико-гальваническая металлизация угле- и стеклопластика

Chemical and electrochemical metallization of carbon and glass-polymer composites

Авторы/AuthorsР.К. Салахова, А.Б. Тихообразов, Т.Б. Смирнова, С.Г. КирилинR.K. Salakhova, A.B. Tikhoobrazov, T.B. Smirnova, S.G. Kirilin
Страницы/Pages13-21
Ключевые слова
Keywords
углепластик, стеклопластик, химическое меднение, никелирование, адгезия, микротвёрдость, удельное электрическое сопротивление, carbon fiber reinforced plastic, fiberglass, chemical copper plating, nickel plating, adhesion, microhardness, electrical resistivity
Аннотация
Description
Предложен процесс никелирования стекло- и углепластиков путем химико-гальванической металлизации как новый способ защиты конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ) от поражения молниевым разрядом и накопления статического электричества. С этой целью на образцы из угле- и стеклопластика осаждали прочно сцепленное с основой электропроводное никелевое покрытие удельное сопротивление которого определяли на лабораторной установке ПУС-01 согласно ГОСТ 24392 (рис. 1). Представлена технологическая схема металлизации ПКМ, состоящая из трёх основных этапов: подготовка образцов под осаждение элетропроводного слоя; химическое осаждение электропроводного слоя (химическое меднение); электрохимическое никелирование. Проведена оценка внешнего вида никелевого покрытия (рис. 2), а также металлографическим методом определена толщина осаждаемого покрытия (рис. 3) и рассчитана скорость его осаждения. Прочность сцепления никелевого покрытия к угле- и стеклопластику методом отрыва (механический адгезиметр Elcometer 106) составила 2-2,5 МПа (рис. 4). Из таблицы 1 видно, что удельное электрическое сопротивление никелевого покрытия на стекло -и углепластике составило не более 11,5•10-8 Ом•м. Электрохимические исследования образцов из углепластика (с покрытием и без) и алюминиевого сплава Д18АТ с покрытием ан.окс.нхр. проводили с помощью потенциостата/гальваностата Gamry series G750. Установлено, что стационарные потенциалы никелированного углепластика приближаются к стационарным потенциалам алюминиевого сплава, что приводит к уменьшению разности потенциалов пары «КМУ-11-М2.200-Ni покрытие / Д18АТ-ан.окс.нхр» и, следовательно, снижает токи коррозии контактирующей пары материалов (рис. 5). По пересечению катодных и анодных поляризационных кривых определен ток коррозии пары «никелированный углепластик / Д18АТ-ан.окс.нхр» (рис. 6) и рассчитана плотность тока коррозии (0,012 мА/см2), что значительно ниже величины, допустимой для контактных пар конструкционных сплавов с графитоэпоксидными композиционными материалами (5 мА/см2).The process of nickel plating of glass and carbon compositesplastics by chemical - electrochemical metallization is proposed as a new way to protect structures made of polymer composite materials (PCM) from lightning discharge and static electricity accumulation. For this purpose, a strongly bonded electroconducting Nickel coating was deposited on samples made of carbon and fiberglass, the resistivity of which was determined on the laboratory unit pus -01 in accordance with GOST 24392 (fig. 1). The technological scheme of PCM metallization is presented, which consists of three main stages: preparation of samples for deposition of the electroconducting layer; chemical deposition of the electroconducting layer (chemical plating copper); electrochemical nickel plating. The appearance of the nickel coating was evaluated (fig. 2), and the thickness of the deposited coating was determined using a metallographic method (fig. 3) and its deposition rate was calculated. Fig. 4 shows the results of a study of the adhesion strength of the nickel coating to a non-metallic substrate using a portable mechanical adhesive Elcometer 106, the adhesion strength of the nickel coating to carbon and fiberglass by the separation method was equal to 2-2. 5 MPa. Table 1 shows that the specific electrical resistance of the Nickel coating on glass and carbon fiber was no more than 11.5•10-8 Ohms•m. Electrochemical studies of samples made of carbon fiber (coated and uncoated) and aluminum alloy D18AT coated an. ox. NHR. were performed using a potentiostat / galvanostat Gamry series G750. It was found that Nickel-plating of carbon fiber brings together the stationary potentials of carbon fiber and aluminum alloy, which leads to a decrease in the potential difference of the couple "CMU-11-M2.200+Ni coating - D18AT+an.ox.NHR" and, consequently, reduces the corrosion currents of the contacting pair of materials (fig. 5). The method of intersection of cathode and anode polarization curves determined the corrosion current of the pair "Nickel-plated carbon fiber-D18AT+an. ox. NHR" (fig. 6) and calculated the density of the corrosion current (0.012 mA/cm2), which is significantly lower than the value allowed for contact couple of structural alloys with graphite-oxide composite materials.
Ссылка на
Link for citation
Текст/Texthttp://elibrary.ru/item.asp?id=43939799

 

Журнал «Гальванотехника и обработка поверхности», © 2008–2020