corrosionprotectionПрактика противокоррозионной защитыTheory and Practice of Corrosion Protection1998-57382658-6797Association "CARTEC"10.31615/j.corros.prot.2026.120.2-2corrosionprotection-211Research ArticleПРИКЛАДНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЯКомпозиционные-электрохимические золото-алмазные покрытияComposite-Electrochemical Gold-Diamond CoatingsДолматовВ. Ю.DolmatovValery Yu.

Долматов Валерий Юрьевич, д.т.н., профессор, начальник научно-исследовательской лаборатории, 

192076, г. Санкт-Петербург, Советский пр., д. 33-а.

Valery Yu. Dolmatov, Doctor Sci. in Technic, Professor, Head of the Research Laboratory, 

33-a, Sovetsky ave., St. Petersburg, 192076.

dolmatov@sktb-technolog.ruМакаровИ. А.MakarovIvan A.

Макаров Иван Алексеевич, начальник отдела 20, НПК-6,

192076, г. Санкт-Петербург, Советский пр., д. 33-а.

Ivan A. Makarov, Head of Department 20, NPK-6, 

33-a, Sovetsky ave., St. Petersburg, 192076.

СлобожаниноваА. С.SlobozhaninovaAlina S.

Слобожанинова Алина Сергеевна, инженер-исследователь 3 категории; сту

192076, г. Санкт-Петербург, Советский пр., д. 33-а;

190013, г. Санкт-Петербург, пр. Московский, д. 24-26/49, литер А.

дент, 

Alina S. Slobozhaninova, Research Engineer of the 3rd Category; Student,

33-a, Sovetsky ave., St. Petersburg, 192076;

24-26/49, letter A, Moskovsky Ave., St. Petersburg, 190013.

ФГУП «Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог»РоссияSpecial Design and Technological Bureau «Technologist»Russian FederationФГУП «Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог»; Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)РоссияSpecial Design and Technological Bureau «Technologist»; St. Petersburg State Technological Institute (Technical University)Russian Federation2026200620263121832Copyright © Долматов В.Ю., Макаров И.А., Слобожанинова А.С., 20262026Долматов В.Ю., Макаров И.А., Слобожанинова А.С.Dolmatov V.Y., Makarov I.A., Slobozhaninova A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.corrosion-protection.ru/jour/article/view/211

В работе описан процесс и качество золотого покрытия металлических поверхностей в присутствии детонационных наноалмазов (ДНА). Приведен литературный и патентный обзор методов получения композиционных золотых покрытий с указанием их характеристик и недостатков. Описаны режимы, материалы и методы, используемые в ранних источниках и в данной работе. Приведено поведение ДНА в электролитах, их ионизация: взаимодействие между поверхностью наноалмазов и ионами в растворе. Дано описание свойств и поведения золото-алмазного ассоциата в электролитах и отличие от известных добавок. Исследовано влияние температуры, силы тока и pH среды на процесс осаждения золото-алмазного покрытия. Описан механизм осаждения золото-алмазного покрытия, влияние типа наноалмазной добавки на характеристики золотого покрытия. Целью работы является повышение механических свойств Au-покрытия (износостойкости и микротвердости) при малом расходе ДНА и по простой технологии.

Концентрацию ДНА в электролите золочения достаточно поддерживать на уровне 0,1…5,0%. Не отмечено бимодального распределения свойств в покрытии. ДНА, включаясь в покрытие, не ухудшают его электрофизических свойств. Износостойкость золото-алмазного покрытия увеличивается в разы, можно использовать более высокие плотности тока, повышая производительность ванн золочения. Кроме того, введение ДНА меняет характер зависимости износостойкости от плотности тока и позволяет получать покрытие с повышенной износостойкостью.

The paper describes the process and quality of gold coating of metal surfaces in the presence of detonation nanodiamonds (DNDs). A literary and patent review of methods for obtaining composite gold coatings is given, indicating their characteristics and disadvantages. The modes, materials, and methods used in early sources and in this work are described. The behavior of DND in electrolytes and their ionization is given: the interaction between the surface of nanodiamonds and ions in solution. The properties and behavior of the gold-diamond associate in electrolytes and the difference from known additives are described. The influence of temperature, current strength, and pH of the medium on the deposition of a gold-diamond coating is investigated. The mechanism of deposition of the gold-diamond coating and the effect of the type of nanodiamond additive on the characteristics of the gold coating are described. The aim of the work is to increase the mechanical properties of the Au coating (wear resistance and microhardness) with low consumption of DND and using simple technology.

It is sufficient to maintain the concentration of DND in the gilding electrolyte at the level of 0,1…5,0%. There was no bimodal distribution of properties in the coating. DND, being included in the coating, does not worsen its electrophysical properties. The wear resistance of the gold-diamond coating increases significantly, higher current densities can be used, increasing the productivity of gilding baths. In addition, the introduction of DND changes the nature of the dependence of wear resistance on current density and makes it possible to obtain a coating with increased wear resistance.

золотое электрохимическое покрытиекомпозиционное покрытиедетонационные наноалмазы (ДНА)детонационный алмазосодержащий углеродэлектролиты золоченияизносостойкостьмикротвердостьплотность токадендритыпайкаgold electrochemical coatingcomposite coatingdetonation nanodiamonds (DNDs)detonation diamond-containing carbongilding electrolyteswear resistancemicrohardnesscurrent densitydendritessolderingReferencesШлугер М.А. Гальванические покрытия в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1985. – 238 с.Shluger, M. A. (1985). Electroplating coatings in mechanical engineering. Moscow: Mashinostroenie. (in Russ.)Беленький М.А., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий: Справочник. – М.: Металлургия, 1985. – 288 с.Belenky, M. A., Ivanov, A. F. (1985). Electrodeposition of metal coatings: Handbook. Moscow: Metallurgiya. (in Russ.)Волков К.В., Даниленко В.В., Елин В.И. Синтез алмаза из углерода продуктов детонации ВВ // Физика горения и взрыва. – 1990. – Т. 26, № 3. – С 123-125.Volkov, K. V., Danilenko, V. V. & Elin, V. I. (1990). Synthesis of diamond from carbon of explosive detonation products. Physics of gorenje i explosion, 26 (3), 123-125. (in Russ.)Даниленко В.В. Синтез и спекание алмаза взрывом. – М: Энергоатомиздат, 2003. – 271 с.Danilenko, V. V. (2003). Synthesis and sintering of diamond by explosion. Moscow: Energoatomizdat. (in Russ.)Dolmatov V.Yu., Blinova M.A. Synthesis of nanodiamonds: key patterns and possibilities of control // Russ. Chem. Rev. – 2025. – V. 94, № 9. – RCR5178 https://doi.org/10.59761/RCR5178Dolmatov, V. Yu., Blinova, M. A. (2025). Synthesis of nanodiamonds: key patterns and possibilities of control. Russ. Chem. Rev, 94 (9), 5178. https://doi.org/10.59761/RCR5178Yurev G.S., Dolmatov V.Yu. X-Ray Diffraction Study of Detonation Nanodiamonds // Journal of Superhard Materials. – 2010. – Vol. 32, № 5. – P. 311-328. https://doi.org/10.3103/S1063457610050035Yurev, G. S., Dolmatov, V. Yu. (2010). X-Ray Diffraction Study of Detonation Nanodiamonds. Journal of Superhard Materials, 32 (5), 311-328. https://doi.org/10.3103/S1063457610050035Dolmatov V.Yu., Yurev G.S., Myllymaki V., Korolev K.M. Why detonation nanodiamonds are small // Journal of Superhard Materials. – 2013. – V. 35, № 2. – P. 77-82. https://doi.org/10.3103/s1063457620040036Dolmatov, V. Yu., Yurev, G. S., Myllymaki, V. & Korolev, K .M. (2013). Why detonation nanodiamonds are small. Journal of Superhard Materials, 35 (2), 77-82. https://doi.org/10.3103/s1063457620040036Долматов В.Ю., Сущев В.Г., Марчуков В.А. Способ выделения синтетических ультрадисперсных алмазов // Патент России № 2109683, кл. С01В 31/06, 5.03.96 г.Dolmatov, V. Yu., Sushchev, V. G. & Marchukov, V. A. Method of isolation of synthetic ultrafine diamonds. Russian Patent No. 2109683, cl. C01B 31/06, 03/5/96. (in Russ.)Wünsche F., Bundand A., Plieth W. Investigations on the Electrochemical Preparation of Gold-nanoparticle Coatings // J. of Solid State Electrochemistry. – 2004. – V. 8, № 3. – P. 209-213. https://doi.org/10.1007/s10008-003-0430-8Wünsche, F., Bundand, A. & Plieth, W. (2004). Investigations on the Electrochemical Preparation of Gold-nanoparticle Coatings. J. of Solid State Electrochemistry, 8 (3), 209-213. https://doi.org/10.1007/s10008-003-0430-8Gubarevich T.M., Chernukho L.E. Ultradisperse Diamond Modifications in the Composite Gilding Process // Synthesis, Properties and Applications of Ultrananocrystalline Diamond/ ed. by D. M. Gruen [et al.]. – Springer, Printed in the Netherlands. – 2005. – P. 345-355. https://doi.org/10.1007/1-4020-3322-2_29Gubarevich, T.M., Chernukho, L. E. (2005). Ultradisperse Diamond Modifications in the Composite Gilding Process. Synthesis, Properties and Applications of Ultrananocrystalline Diamond/ ed. by D. M. Gruen [et al.]. Springer, Printed in the Netherlands, 345-355. https://doi.org/10.1007/1-4020-3322-2_29Долматов В.Ю., Губаревич Т.М. Синтетический углеродный алмазосодержаший материал // Патент России № 2046094, С01В 31/04, 26.05.1993 г. – публ. 20.10.1995 г.Dolmatov, V. Yu., Gubarevich, T. M. Synthetic carbon diamond–containing material. Russian Patent No. 2046094, C01B 31/04, 05/26/1993. publ. 10/20/1995. (in Russ.)Губаревич Т.М., Костюкова Н.М., Ларионова И.С., Полева Л.И. Адсорбционные свойства ультрадисперсных углеродных материалов // Докл. V Всесоюз. совещ. по детонации. Красноярск. – 1991. – Т. 1. – С. 112-116.Gubarevich, T. M., Kostyukova, N. M., Larionova, I. S. & Poleva, L. I. (1991). Adsorption properties of ultrafine carbon materials. Report V All-Union. the meeting. by detonation. Krasnoyarsk, 1, 112-116. (in Russ.)Новиков Н.В., Алешин В.Г., Смехнов А.А., Шишкин А.А., Шульженко А.А. Влияние состава поверхности на свойства алмазных поликристаллов // Докл. АН СССР. – 1988. – Т. 300, № 5. – С. 1122-1126.Novikov, N. V., Alyoshin, V. G., Smekhnov, A. A., Shishkin, A. A. & Shulzhenko, A. A. (1988). Influence of surface composition on the properties of diamond polycrystals. Report USSR Academy of Sciences, 300 (5), 1122-1126. (in Russ.)Долматов В.Ю., Губаревич Т.М. Синтетический углеродный алмазосодержащий материал // Пат. 2046094 РФ, приор. 26.07.1995; – БИ № 29, 1995. – С. 189Dolmatov, V. Yu., Gubarevich, T. M. Synthetic carbon diamond-containing material. Pat. 2046094 RF, prior. 07.26.1995; – BI No. 29, 1995, 189. (in Russ.)Bogatyreva G.P., Marinich M.A., Gvyazdovskaya V.L.. Diamond - an adsorbent of a new type // In Proceedings of IX European Conf. on Diamond, Diamond Like Material, Nitrides and Silicon Carbide. Crete. – 2000. – V. 9, № 12. – P. 2002-2005. https://doi.org/10.1016/S0925-9635(00)00351-4Bogatyreva, G. P., Marinich, M. A. & Gvyazdovskaya, V. L. (2000). Diamond - an adsorbent of a new type. In Proceedings of IX European Conf. on Diamond, Diamond Like Material, Nitrides and Silicon Carbide. Crete, 9 (12), 2002-2005. https://doi.org/10.1016/S0925-9635(00)00351-4Богатырева Г.П., Волошин М.Н., Маринич М.А., Малоголовец В.Г., Гвяздовская В.Л., Гаврилова В.С. Поверхностные и электрофизические свойства наноалмаза детонационного синтеза // Сверхтвердые материалы. – 1999. – № 6. – С. 42-46.Bogatyreva, G. P., Voloshin, M. N., Marinich, M. A., Malogolovets, V. G., Gvyazdovskaya, V. L. & Gavrilova, V. S. (1999). Surface and electrophysical properties of detonation synthesis nanodiamond. Superhard materials, (6), 42-46. (in Russ.)Чухаева С.И., Чебурина Л.А.. Сорбционная активность наноалмазов по цезию // Сверхтвердые материалы. – 2000. – № 2. – С. 43-48.Chukhaeva, S. I., Cheburina, L. A. (2000). Sorption activity of cesium nanodiamonds. Superhard materials, (2), 43-48. (in Russ.)Дистанов У.Г., Михайлов А.С., Конюхова Т.П. Природные сорбенты СССР. – М.: Недра, 1990. – 206 с.Distanov, U. G., Mikhailov, A. S. & Konyukhova, T. P. (1990). Natural sorbents of the USSR. Moscow: Nedra. (in Russ.)Игнатченко А.В., Солохина А.Б., Ирдынеева М.В. Электроповерхностные свойства ультрадисперсных алмазов // В кн. Докл. V Всесоюзного совещания по детонации, Красноярск. – 1991. – Т. 1. – С. 166-170.Ignatchenko, A. V., Solokhina, A. B. & Irdyneeva, M. V. (1991). Electrosurface properties of ultrafine diamonds. Report V AllUnion Conference on Detonation, Krasnoyarsk, 1, 166-170. (in Russ.)Игнатченко А.В., Солохина А.Б. Фрактальная структура ультрадисперсных алмазов // В кн. Докл. V Всесоюзного совещания по детонации, Красноярск. – 1991. – Т. 1. – С.164-165.Ignatchenko, A. V., Solokhina, A. B. (1991). Fractal structure of ultrafine diamonds. Report V All–Union Conference on Detonation, Krasnoyarsk, 1, 164-165. (in Russ.)Сакович Г.В., Губаревич В.Д., Бадаев Ф.З., Брыляков П.М., Беседина О.А. Агрегация алмазов, полученных из взрывчатых веществ // Докл. АН СССР. –1990. − Т. 310, № 2. – С. 402-404.Sakovich, G. V., Gubarevich, V. D., Badaev, F. Z., Brylyakov, P. M. & Besedina, O. A. (1990). Aggregation of diamonds obtained from explosives. Report USSR Academy of Sciences, 310 (2), 402-404. (in Russ.)Карманов А.П., Долматов В. Ю., Кочева Л.С., Рачкова Н.Г., Богданович Н.И., Алмазова Н.С. Детонационные наноалмазы как адсорбенты урана и тория // Сверхтвердые материалы. – 2021. – Т. 43, № 3. – С. 67-79.Karmanov, A. P., Dolmatov, V. Yu., Kocheva, L. S., Rachkova, N. G., Bogdanovich, N. I. & Almazova, N. S. (2021). Detonation nanodiamonds as adsorbents of uranium and thorium. Superhard materials, 43 (3), 67-79. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.