Розмір шрифту: 

Останнім часом помітно зріс інтерес до металевих структур, що характеризуються чергуванням тонких шарів з різними: структурою, текстурою, фазовим складом і т. п. Такі матеріали цікаві як з наукової, так і з практичної точки зору. Дослідження структури і властивостей композиційних нікелевих покриттів, електроосаджених з водного розчину електроліту, що містить частинки ультадисперсного алмазу (УДА), за допомогою імпульсного уніполярного струму, показали, що особливість співосадження нікелю з частинками УДА різною концентрацією в металевій матриці, а, отже, структура і властивості електроосаджених композиційних покриттів, визначаються частотою і шпаруватістю імпульсів струму.
Для отримання мікрошарів, що чергуються, які відрізняються структурою, необхідна зміна катодної перенапруги за певним періодичним законом протягом формування мікрошарів і всього покриття, що забезпечується різницею наступних параметрів імпульсного струму: амплітуди імпульсів (Jmax), частоти (f), тривалості імпульсів (ti) та пауз (tп). Схема програми імпульсного уніполярного струму приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема програмного імпульсного струму з пачками імпульсів струму, що чергуються, при його параметрах: Jсер=1 А/дм2; Jmax =2÷50 А/дм2; f = 50 Гц; ti = 10÷0,4 мс, tп = 36 хв
За час проходження пачок I-II імпульсів струму тривалістю 10-1,7 мс і амплітудою густини струму 2-12 А/дм2 осаджуються мікрошари композиційного нікелевого покриття з найменшим вмістом частинок УДА в металевій матриці (2,2-2,4 мас. %), що підвищує міцність зчеплення металу з основою. Формується покриття з меншими, в порівнянні з чистим нікелевим покриттям, внутрішніми напругами (рис. 2) і стовпчастою структурою росту (рис. 3).

Рис. 2. Мікрофотографії рельєфу поверхні нікелевого покриття: а – постійний струм (Ni), б – імпульсний уніполярний струм (Ni + УДА) (600)

Рис. 3. Мікроструктура у поперечному перерізі композиційного нікелевого покриття, отриманого програмним режимом імпульсного електролізу

За час проходження пачок III-V тривалістю імпульсів 0,8-0,4 мс і амплітудою густини струму 25-50 А/дм2 осаджуються мікрошари композиційного нікелевого покриття з найбільшим вмістом частинок УДА (3,0-4,5 мас. %). Більш інтенсивне проникнення частинок дисперсної фази в мікрошари, що формуються, обумовлено високими миттєвими густинами струму в імпульсах (50 А/дм2), а, отже, і відновленням іонів нікелю при більш високих значеннях катодної перенапруги (~ 1,00 В).