Разработка процесса электроосаждения высокоэнергетических композиционных электрохимических покрытий Ni-B и Ni-Al из электролитов на основе глубоких эвтектических растворителей. Часть 1: покрытия Ni-B

Исследовано влияние состава электролитов на содержание бора в композиционных электрохимических покрытиях (КЭП) Ni-B, соответственно, как перспективных высокоэнергетических материалов. Высокоэнергетические свойства покрытий Ni-B обусловлены реакцией образования борида никеля Ni₃B при взаимодействии никеля и бора с выделением большого количества тепловой энергии. Оптимальное соотношение компонентов в композите Ni-B составляет 75 %_ат. никеля к 25 %_ат. бора. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о высокой эффективности электролита на основе глубокого эвтектического растворителя смеси холин хлорид – этиленгликоль при получении высокоэнергетических КЭП Ni-B, поскольку использование данного электролита позволяет достичь оптимального соотношения никеля и бора, и, следовательно, наибольшей полноты реакции при применении данного КЭП в качестве высокоэнергетических покрытий.

1. Arghavanian R., Bostani B., Parvini-Ahmadi N. Characterisation of coelectrodeposited Ni–Al composite coating // Surface Engineering. − 2015. − V. 31, № 3. − P. 189-193. https://doi.10.1179/1743294414Y.0000000339

2. Дровосеков А.Б., Малкин А.И., Алиев А.Д., Ширяев А.А. Электроосаждение композиционных электрохимических покрытий Ni-B // Практика противокоррозионной защиты. − 2018. – Т. 88, № 2. − С. 41-44.

3. Gajewska-Midzialek A., Szeptycka B., Derewnicka D., Nakonieczny A. Wear resistance of nanocrystalline composite Ni-B coatings // Tribology International. – 2006 – V. 39 – Р. 763-768. https://doi.10.1016/j.triboint.2005.07.005

4. Рогачев А.С., Мукасьян А.С. Горение для синтеза материалов: введение в структурную макрокинетику. – М.: Издательство «Физматлит», 2013. – 396 c.

5. Мельников В.Э. Современная пиротехника. − Москва, 2014. – 480 с.

6. Звягинцева А.В., Будник А.П., Куликовский С.С. Сравнение физико-механических свойств никелевых покрытий, полученных из различных электролитов никелирования // Труды XIX Международной научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов. – 2018. – Т. 2. − С. 96-101.

7. Hartley J.M., Ip C.-M., Forrest G.C.H., Singh K., Gurman S.J., Ryder K.S., Abbott A.P., Frisch G. EXAFS Study into the Speciation of Metal Salts Dissolved in Ionic Liquids and Deep Eutectic Solvents // Inorganic chemistry. – 2014. – V. 53. − 6280-6288. https://doi.10.1021/ic500824r

8. Emma L. Smith, Andrew P. Abbott, Karl S. Ryder. Deep eutectic solvents (DESs) and their applications // Chemical reviews. – 2014. −№ 114. P. 11060-11082. https://doi.10.1021/cr300162p

9. Abbott A.P., Ballantyne A., Harris R.C., Juma J.A., Ryder K.S., Forrest G.A Comparative Study of Nickel Electrodeposition Using Deep Eutectic Solvents and Aqueous Solutions // Electrochimica Acta. – 2015. – V. 176. – P. 718-726. https://doi.10.1016/j.electacta.2015.07.051

10. Lukaczynska M., Mernissi Cherigui E. A., Ceglia A., Van Den Bergh K., De Strycker J., Terryn H., Ustarroz J. Influence of water content and applied potential on the electrodeposition of Ni coatings from deep eutectic solvents // Electrochimica Acta. – 2019. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.06.161

11. Protsenko V.S., Bogdanov D.A., Korniy S.A., Kityk A.A., Baskevich A.S., Danilov F.I. Application of a deep eutectic solvent to prepare nanocrystalline Ni and Ni/TiO2 coatings as electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction // International Journal of Hydrogen Energy. – 2019. https://doi.10.1016/j.ijhydene.2019.07.188

12. Данилов Ф.И., Китыкa А.А., Шайдеров Д.А., Богданов Д.А., Корний С.А., Проценко В.С. Электроосаждение композиционных покрытий Ni–TiO2 с использованием электролита на основе низкотемпературного эвтектического растворителя // Электронная обработка материалов. − 2018. − Т. 54, № 3. − С. 21-33.

13. Wang S., Zou X., Lu Y., Rao S., Xie X., Pang Z., Lu X., Xu Q., Zhou Z. Electrodeposition of nano-nickel in deep eutectic solvents for hydrogen evolution reaction in alkaline solution // International Journal of Hydrogen Energy. − 2018. − V. 43, № 33. − P. 15673-686. https://doi.10.1016/j.ijhydene.2018.06.188