Композиционные-электрохимические золото-алмазные покрытия

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.

1. Шлугер М.А. Гальванические покрытия в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1985. – 238 с.

2. Беленький М.А., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий: Справочник. – М.: Металлургия, 1985. – 288 с.

3. 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.

4. Даниленко В.В. Синтез и спекание алмаза взрывом. – М: Энергоатомиздат, 2003. – 271 с.

5. 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/RCR5178

6. Yurev 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/S1063457610050035

7. Dolmatov 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/s1063457620040036

8. Долматов В.Ю., Сущев В.Г., Марчуков В.А. Способ выделения синтетических ультрадисперсных алмазов // Патент России № 2109683, кл. С01В 31/06, 5.03.96 г.

9. 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/s10008-003-0430-8

10. Gubarevich 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_29

11. Долматов В.Ю., Губаревич Т.М. Синтетический углеродный алмазосодержаший материал // Патент России № 2046094, С01В 31/04, 26.05.1993 г. – публ. 20.10.1995 г.

12. 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.

13. 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.

14. Долматов В.Ю., Губаревич Т.М. Синтетический углеродный алмазосодержащий материал // Пат. 2046094 РФ, приор. 26.07.1995; – БИ № 29, 1995. – С. 189

15. 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)00351-4

16. Богатырева 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.

17. Чухаева С.И., Чебурина Л.А.. Сорбционная активность наноалмазов по цезию // Сверхтвердые материалы. – 2000. – № 2. – С. 43-48.

18. Дистанов У.Г., Михайлов А.С., Конюхова Т.П. Природные сорбенты СССР. – М.: Недра, 1990. – 206 с.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.