Хромирование в неводном электролите

[МВВ]

Сальник на автогенераторе проточил канавку (генератор дизельного авто и к валу еще и вакуумный пластинчатый насос подвешен).

Надо как то компенсировать износ, а покрытие должно быть гладким и изностостойким.

Хром - самое то.

"Известен стандартный электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид и растворитель (М.А. Шлугер "Гальванические покрытия в машиностроении", Справочник, 1 т., M., Машиностроение, 1985 г., с. 125 - прототип). Состав известного электролита [г/л]: хромовый ангидрид 250-300, серная кислота 2,5-3, вода остальное. Электроосаждение хромовых покрытий из ранее известных электролитов имеет ряд недостатков, главный из которых - низкий выход хрома по току: в стандартном электролите он не превышает 13%. в электролитах с органическими добавками определенной структуры выход по току достигает 45-50%, а остальной ток расходуется на процесс неполного восстановления HCrO₄(Cr⁶⁺-->(Cr³⁺) и выделение водорода. В электролитах хромирования, содержащих воду, не может быть достигнут желаемый выход металла, так как одновременно протекают на катоде минимум две реакции, одна из которых - восстановление водорода. В водных растворах любого состава на основе хромового ангидрида потенциал разряда других катионов, содержащих хром, имеет более отрицательное значение, чем потенциал разряда ионов водорода. Вследствие этого, в водных растворах невозможно осадить только хром без участия в процессе молекул воды и затрат энергии на восстановление водорода.", -  но главное - вредные испарения в процессе покрытия.

 

Нашел патент :

"Задачей заявляемого изобретения является повышение выхода хрома по току при получении покрытий с улучшенными физико-механическими свойствами, экономия энергии, металла, воды, повышение экологической безопасности производства. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что электролит для нанесения хромовых покрытий, содержащий хромовый ангидрид и растворитель, в качестве растворителя содержит диметилсульфоксид общей формулы
 

при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид - 150-250
Диметилсульфоксид - 750-850
Диметилсульфоксид (ДМСО) в предлагаемом электролите - органический растворитель хромового ангидрида вместо воды. При соединении ДМСО взаимодействует с хромовым ангидридом, в результате чего образуется комплекс, содержащий Cr³⁺, который принимает непосредственное участие при осаждении хрома и обуславливает необходимую электропроводимость раствору.

В сравнении с прототипом исключается реакция восстановления водорода из молекул воды, т.е. вся энергия идет на восстановление и осаждение хрома, что является новым техническим эффектом заявляемого изобретения. Авторам и заявителю не известно использование диметилсульфоксида для осаждения хромовых покрытий из неводных сред путем восстановления ионов Cr⁶⁺, что свидетельствует о соответствии заявляемого состава электролита критерию "изобретательский уровень".

"... Применение предлагаемого электролита позволяет увеличить выход хрома по току до 85-87%, микротвердость блестящего хрома 8 ГПа, износостойкость 5100-5400 циклов, внутреннее напряжение 5 МПа, Р.С. электролита 75-78%. Достигается существенная экономия энергоресурсов. Получаемому электролиту, в отличие от известных водных систем, не требуется предварительная проработка под током, т.к. он имеет высокую удельную электропроводность. Электролит на основе ДМСО устойчив, невзрывоопасен и может считаться перспективным для практического использования....".

 

Напрягает, анод из ПЛАТИНЫ -  "электролизер помещают требуемое количество CrO₃, из дозатора медленно добавляют ДМСО. Растворитель предварительно перегоняют. Первые капли растворителя бурно реагируют с CrO₃ с выделением тепла, по окончании реакции добавляют оставшийся растворитель. Процесс электроосаждения проводят при t=20-25^oC, плотности тока 20-25 А/дм² (аноды - платина).".

 

Можно ли анод чем то попроще заменить и вообще, насколько патент рабочий?

 

[antabu]

Я думаю, что платину можно заменить свинцом, если использовать полупроницаемую перегородку. Но начинать заниматься гальваникой с экзотических рецептов не советую.

[ksilabs]

Я думаю, что платину можно заменить свинцом, если использовать полупроницаемую перегородку. Но начинать заниматься гальваникой с экзотических рецептов не советую.

Надо ещё отметить что заращивание канавок хромом задача очень нетривиальная...

[mypucm]

Меня лично напрягает не то, что анод из платины, а то, что не ясен состав. Пусть там комплекс Cr(III) в качестве катиона обеспечивает электропроводность, как там заявлено, но что будет анионом?

[МВВ]

Я думаю, что платину можно заменить свинцом, если использовать полупроницаемую перегородку. Но начинать заниматься гальваникой с экзотических рецептов не советую.

Я, тоже, подумал про свинец, но ешил, а вдруг он ( свинец) начнет растворяться на аноде и оседать вместе с хромо на катоде.

Логичней, если свинец ( или графит) не подойдут, применить анод из самого хрома.

Надо ещё отметить что заращивание канавок хромом задача очень нетривиальная...

Ну, канавки, планируется прошлифовать или покрыть цинком, а потом шлифовать-хромировать.

Меня лично напрягает не то, что анод из платины, а то, что не ясен состав. Пусть там комплекс Cr(III) в качестве катиона обеспечивает электропроводность, как там заявлено, но что будет анионом?

Вообще, мне думалось, что подобныные рецепты, давно обсуждены и просто, явлются фэйками или имеют много подводных камней.

Просто, поиск на Химик.ру не вывел меня на нужную тему.

В идеале, для меня, если патент рабочий - таким образом хромивать вообще, натиранием.

Про анион, позже напишу, с компа, там ссылка. Осталась.

[stamp]

полимерная диафрагма не будет работать в вашей среде - свинцовый анод отпадает - качество хрома из неводных растворов отвратительное - даже трёхвалентные по мехстойкости сильно уступают - потратил на это пару лет работы и вернулся к шестёрке в воде

[МВВ]

полимерная диафрагма не будет работать в вашей среде - свинцовый анод отпадает - качество хрома из неводных растворов отвратительное - даже трёхвалентные по мехстойкости сильно уступают - потратил на это пару лет работы и вернулся к шестёрке в воде

Т.е. вы ошибались, когда писали в 2014г:

" ... на современных иномарках - ща весь автопластик такой идёт - скоро про ангидрид наверное и не вспомнят - мне по секрету сказали что Сызрань делающая автопластик хромированный по требованию Рено перешла тоже на трёхвалентный - да и фиг с ним - главное он не такой вредный и можно хром на хром ложить спокойно и на ЦАМы и медные сплавы - на ЦАМы кстати без подготовки и на алюминьки ложу - чисто щёлочь азотка и вперёд в хром - без никеля и меди и держит нормально и не корродирует - видимо поры отсутствуют или совсем мало - я медь покрытую таким макаром в рассол на ночь кинул утром медь даже не корродировалла - хром как стоял до соли так и остался - а соль растворял в уксусе чистом и немного воды - сам удивился -

 

кстати вот тоже покрытие класс - стойкое к истиранию и светлое как серебро ток серы не боится и износостойкость лучше .... да твёрдость у трёшки очень слабая - на истирание выше никеля раза в два - три  " ?

ЗЫ, В, два-три раза износостойкость повыше никелевого покрытия, может мне бы и хватило под сальник.

[stamp]

я не ошибался  - обычный электролит трёшка спокойно работает с диафрагмой - а ваш не обычный - он на растворителях - есть разница?

[МВВ]

я не ошибался  - обычный электролит трёшка спокойно работает с диафрагмой - а ваш не обычный - он на растворителях - есть разница?

Вы же практик и мне думалось, что любое покрытие трехвалентным хромом имеет одинакоаые свойства.

Если привести все покрытия к условным единицам, по твердости ( в общем то они существуют, но на истирания не знаю как зовутся).

Ст3 принять за единцу, твердый хром шестивалентный за десятку, то трехвалентный - где в этом ряду?

Если не сложно и электроискровую цементацию графитом оцените в этом ряду.

ЗЫ, под диафрагмой вы понимаете кусок тряпочки вокруг анода?

[stamp]

диафрагма это специально выпускаемые полимерные мембраны которые не пропускают воду - покупаете нужной марки диафрагму и делаете анолитную ячейку - все пластики на авто сейчас покрыты трёшкой - подойдите к автомобилю и потрите хромированный пластик ( и втекайте пока хозяин не видел) и будет примерно понятно - хотя в тех толщинах которые присутствуют на автопластиках и хром шестёрка поведёт себя аналогично - на металле он и полируется войлоком и пастой гои очель легко против классического - но в толщинах 10 мкм и более его можно применять как коррозионностойкое покрытие - и полируется легко если нужен блеск - есть у него плюсы можно работать без вытяжки не бояться - и токи на кое каких эл-тах не такие высокие как на шестёрке но диафрагма нужна по любому иначе хлор со свинцового анода быстро загадит электролит (основной) а так он остаётся в аналите ( работа с диафрагмой) - ну и за диафрагмой надо ухаживать