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Chromdispersionsabscheidung - Veränderung der Schichteigenschaften durch nanoskalige Feststoffe

Chromium matrix composite electrodeposits - enhancement of deposit properties by use of nanoparticles. Revêtement de chrome dispersif - Modification des caractéristiques du dépôt par des matériaux nanométriques
 
: Romankiewicz, Katja; Bohnet, Jens; Metzner, Martin; Käszmann, Herbert

Galvanotechnik 98 (2007), No.12, pp.2906-2919
ISSN: 0016-4232
German
Journal Article
Fraunhofer IPA ()
Werkstoffeigenschaft; Beschichten; Verchromen

Abstract
Neben dem bereits bekannten Einbau von keramischen Nanopartikeln in das Rissnetzwerk von Chromschichten gelingt dies auch in die metallische Matrix. Dies wurde an Aluminiumoxid mit einem mittleren Durchmesser von 13 nm gezeigt. Die Einbaurate ist bei geringeren Arbeitstemperaturen der konventionellen, schwefelsauren Chromelektrolyten höher, als bei höheren Temperaturen. Schichten mit nachweisbaren Mengen an Aluminiumoxid zeigen eine erhöhte Verschleißbeständigkeit und höhere Härte. Des Weiteren nehmen die Nanopartikel Einfluss auf das Abscheideverhalten, das sich bei der Betrachtung der Stromausbeuten gegenüber dem partikelfreien Zustand ändert, wobei im derzeitigen Stadium noch keine Gesetzmäßigkeit zu erkennen ist.

 

The incorporation of ceramic nanoparticles into the crack network of chromium electrodeposits is well-known. They can also, however, be incorporated in the matrix of the chromium itself, and this is described, using alumina particles of 13nm mean diameter. The rate of incorporation using conventional hexavalent sulphuric acid electrolytes is greater at lower bath temperatures than when these are elevated. Deposits with measurable particulate alumina content have increased hardness and wear-resistance. In addition, the presence of these nanoparticles in suspension in the electrolyte affects the deposition behaviour, as expressed in terms of current efficiency. At present it has not been possible to express these effects in terms of an equation.

Outre l'inclusion déjà connue de nanoparticules céramiques dans le réseau fissuré des dépôts de chrome, cela est également possible dans la matrice métallique. Le procédé a été présenté avec de l'oxyde d'aluminium d'un diamètre moyen de 13 nm. Avec des électrolytes conventionnels de chromage à l'acide sulfurique, le taux d'inclusion est plus élevé à des températures de travail plus faibles qu'à des températures élevées. Des dépôts contenant des quantités décelables d'oxyde d'aluminium présentent une résistance à l'usure augmentée et une dureté plus élevée. Les nanoparticules ont en outre une influence sur le comportement de la déposition, en modifiant la prise en considération du rendement en courant par rapport à l'état libre des particules. Au stade actuel aucune régularité n'est avérée.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-86365.html