Electrodeposited Cu–Sn alloys, comm

Electrodeposited Cu–Sn alloys, commonly known as bronze, are widely used as protective and decorative coatings due to their good corrosion resistance and appearance [1] and [2]. For several years bronze plating has been carried out in an alkaline cyanide-based electrolyte [1], [2], [3] and [4], which produces high quality deposits but causes several environmental problems, during use and disposal, owing to its high toxicity [5]. The latter, together with increasing environmental regulations, have encouraged the development of a large number of cyanide-free baths for Cu–Sn alloys electrodeposition.

Most formulations reported so far have been achieved by the addition of a tin salt to electrolytes used for copper plating. Among these, sulfate solutions containing organic additives have been by far the most widely studied [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12] and [13], though some pyrophosphate-based [14] and non-cyanide alkaline baths have also been developed [15]. In all these cases the addition of such organic compounds is necessary to attain high quality bronze coatings. For example, surface active substances, mainly polyethers or polyesters, are added as they act as wetting agents and inhibitors (leveling agents) [7] and [8] producing smooth surfaces. In addition, a second organic substance containing double bonds or aromatic rings is usually used as a brightener to obtain lustrous coatings [8] and [16]. Such is the case of benzyl alcohol (BA), which has been used to obtain bright bronze coatings with 20% of tin [13], and benzaldehyde, whose effect on sulfate electrolytes has been studied by Survila et al. [8]. Regardless the vast variety of organic compounds that have been evaluated, there are some common features that can be remarked. One of them is the deposition of tin at potentials less cathodic than the equilibrium reduction potential of Sn+ 2, which can be attributed to an under potential deposition (UPD) mechanism. The other one is related to the formation of various bronze phases, stable only at high temperatures, whose content in the deposit strongly depends on the electrodeposition conditions [17].

Although good quality bronze coatings have been plated from sulfate solutions, these electrolytes have a major drawback: an important loss of tin by spontaneous oxidation of Sn+ 2 as SnO2[9], [13] and [18]. An alternative to overcome this problem is the development of new baths based on commercially used tin plating electrolytes, which have been formulated taking this issue into consideration. Some authors have already considered the use of methane sulfonic acid (MSA) as a suitable electrolyte for Cu–Sn alloys deposition [19] and [20]. Another chemistry which has been used for decades in tinplate production, is the phenol sulfonic acid (PSA) based electrolyte [21], [22] and [23]. It is worth noting that the electrolyte's formulation usually includes a surface active substance as an additive. One of them is Diphone VI (D6), a sulfonate compound containing aromatic rings. It is important to recall that little attention has been paid to additives with such a structure and their effect on Cu–Sn electrodeposition process.

As has been mentioned, bronze deposits have several uses as protective and decorative coatings. In addition, they have been proposed as an alternative to copper coatings in some industrial applications due to their higher hardness. For example, Cu–Sn alloys electrodeposited from a cyanide electrolyte have proved to be a suitable option when plating threaded joints [24], which means that these coatings are able to withstand high loads for short times without undergoing galling. Although many authors have studied the electrodeposition of Cu–Sn from non-cyanide electrolytes, little efforts have been put in evaluating the mechanical performance of the resulting deposits.

The present paper deals with the study of Cu–Sn alloys electrodeposition from a PSA based electrolyte to which small amounts of BA are added. Special attention was paid to the mechanical and tribological properties of the resulting coatings in order to evaluate their performance at similar experimental conditions as those found during the make-up and break-out of threaded joints.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โลหะผสม Cu – Sn electrodeposited โดยทั่วไปเรียกว่าสำริด อย่างกว้างขวางใช้เป็นเคลือบป้องกัน และตกแต่งความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี และลักษณะ [1] และ [2] สำหรับหลายปีเหรียญทองแดงชุบการดำเนินในการด่างใช้ไซยาไนด์อิเล็กโทร [1], [2], [3] และ [4], ซึ่งก่อให้เกิดคุณภาพฝาก แต่ทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ในระหว่างการใช้และการขายทิ้ง เนื่องจากความเป็นพิษของสูง [5] หลัง พร้อมเพิ่มกฎหมายสิ่งแวดล้อม มีกำลังใจพัฒนาของไซยาไนด์ฟรีอาบน้ำสำหรับเคลือบโลหะ Cu – Sn เป็นจำนวนมากสูตรส่วนใหญ่รายงานจนได้รับความ โดยการเพิ่มเกลือดีบุกกับไลต์ใช้สำหรับชุบทองแดง ในหมู่เหล่านี้ โซลูชั่นซัลเฟตที่ประกอบด้วยสารอินทรีย์ถูก studied อย่างแพร่หลายโดยไกลที่สุด [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12] [13], และแม้ว่าบางตาม pyrophosphate [14] และไซยาไนด์ไม่อาบน้ำอัลคาไลน์ยังได้พัฒนา [15] ในกรณีเหล่านี้ การเพิ่มของสารอินทรีย์ดังกล่าวจำเป็นต้องบรรลุเคลือบทองแดงคุณภาพสูง ตัวอย่าง มีเพิ่มพื้นผิวใช้งานสาร ส่วนใหญ่ polyethers หรือ polyesters ตามที่พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวแทนที่เปียกและ inhibitors (ปรับระดับตัวแทน) [7] [8] producing บนพื้นผิวและการ สารอินทรีย์สองประกอบด้วยพันธบัตรคู่หรือแหวนหอมมักจะใช้เป็น brightener เป็นรับเคลือบษะ [8] และ [16] ดังกล่าวเป็นกรณีของ benzyl แอลกอฮอล์ (BA), ซึ่งถูกใช้เพื่อรับเคลือบทองแดงสว่าง 20% ดีบุก [13], และ benzaldehyde ซัลเฟตไลต์ผลมีการศึกษาโดย Survila et al. [8] ไม่มากมายหลากหลายของสารอินทรีย์ที่ได้รับการประเมิน มีบางคุณลักษณะทั่วไปที่สามารถกล่าว หนึ่งในนั้นคือสะสมของดีบุกที่ศักยภาพ cathodic น้อยกว่าสมดุลลดศักยภาพของ Sn + 2 ซึ่งสามารถเกิดจากการภายใต้กลไกการสะสม (UPD) อาจเกิดขึ้น หนึ่งเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของต่าง ๆ ทองแดงระยะ มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง มีเนื้อหาในการฝากเงินขอขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเคลือบ [17]แม้ว่ามีการชุบเคลือบทองแดงคุณภาพดีจากโซลูชั่นซัลเฟต ไลต์เหล่านี้มีการคืนเงินหลัก: การสูญเสียสำคัญดีบุกโดยออกซิเดชันของ Sn + 2 เป็น SnO2 อยู่ [9], [13] และ [18] ทางเลือกเพื่อเอาชนะปัญหานี้คือ การพัฒนาของอาบน้ำใหม่ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ใช้ชุบดีบุกไลต์ ซึ่งได้รับสูตรการพิจารณาปัญหานี้ ผู้เขียนบางได้แล้วถือว่าใช้ของมีเทนลกรด (MSA) เป็นอิเล็กโทรเหมาะสำหรับสะสมโลหะ Cu – Sn [19] [20] เคมีอื่นซึ่งได้ใช้มานานหลายทศวรรษในการผลิต tinplate ถูกวางลกรด (PSA) ใช้อิเล็กโทรไล [21], [22] [23] และ ได้เร็ว ๆ นี้ที่ กำหนดของอิเล็กโทรมักจะมีสารพื้นผิวที่ใช้งานอยู่เป็นการเสริม หนึ่งในนั้นคือ Diphone VI (D6), sulfonate ที่ซับซ้อนประกอบด้วยริงส์หอม ก็ต้องนึกว่า สนใจเพียงเล็กน้อยได้จ่ายให้สารที่มีโครงสร้างและผลที่เกิดขึ้นในกระบวนการเคลือบ Cu – Snตามที่มีการกล่าวถึง ฝากเงินทองมีใช้หลายเป็นเคลือบป้องกัน และตกแต่ง นอกจากนี้ พวกเขาได้รับการเสนอเป็นทางเลือกในการเคลือบทองแดงในบางโปรแกรมประยุกต์อุตสาหกรรมเนื่องจากความแข็งของพวกเขาสูง ตัวอย่าง โลหะ Cu – Sn electrodeposited จากการอิเล็กโทรไซยาไนด์ได้พิสูจน์ให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อชุบเธรดข้อต่อ [24], ซึ่งหมายความ ว่า ไม้แปรรูปเหล่านี้สามารถทนต่อปริมาณสูงในเวลาอันสั้นโดยไม่ต้องผ่าตัด galling แม้หลายผู้เขียนได้ศึกษาเคลือบของ Cu-Sn จากไซยาไนด์ไม่ไลต์ ความพยายามเล็กน้อยได้ถูกใส่ในประเมินประสิทธิภาพเครื่องจักรกลของการฝากเงินได้กระดาษปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการศึกษาการเคลือบโลหะ Cu – Sn จากอิเล็กโทร PSA ขึ้นการที่มีเพิ่มเงิน BA ความสนใจพิเศษที่จ่ายให้คุณสมบัติทางกล และ tribological ของเคลือบได้เพื่อประเมินประสิทธิภาพของพวกเขาในสภาพทดลองคล้ายที่พบในระหว่างการแต่งหน้าและแบ่งออกจากรอยต่อเธรด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Electrodeposited โลหะผสมทองแดง-SN เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นสีบรอนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารเคลือบป้องกันและการตกแต่งอันเนื่องมาจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและลักษณะของพวกเขา [1] และ [2] หลายปีที่ผ่านการชุบทองแดงได้รับการดำเนินการในอิเล็กโทรไซยาไนด์ที่ใช้อัลคาไลน์ [1] [2], [3] และ [4] ซึ่งเป็นผู้ผลิตเงินฝากที่มีคุณภาพสูง แต่ทำให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมหลายระหว่างการใช้งานและการกำจัดเนื่องจาก ความเป็นพิษสูง [5] หลังร่วมกับการเพิ่มกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการส่งเสริมการพัฒนาของจำนวนมากของการอาบน้ำปราศจากไซยาไนด์สำหรับโลหะผสมทองแดง-SN อิเล็กโทร. สูตรส่วนใหญ่รายงานเพื่อให้ห่างไกลได้รับการประสบความสำเร็จโดยการเติมเกลือดีบุกเพื่ออิเล็กใช้สำหรับชุบทองแดง . กลุ่มคนเหล่านี้โซลูชั่นซัลเฟตที่มีสารเติมแต่งอินทรีย์ได้รับเท่าที่ผ่านมาการศึกษากันอย่างกว้างขวางที่สุด [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] และ [13] แม้บางคน pyrophosphate ตาม [14] และไม่ไซยาไนด์อาบน้ำอัลคาไลน์ยังได้รับการพัฒนา [15] ในทุกกรณีเหล่านี้การเพิ่มขึ้นของสารอินทรีย์ดังกล่าวเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุการเคลือบสีบรอนซ์ที่มีคุณภาพสูง ตัวอย่างเช่นพื้นผิวสารที่ใช้งานส่วนใหญ่หรือโพลิโพลีเอสเตอร์, มีการเพิ่มขณะที่พวกเขาทำหน้าที่เป็นตัวแทนเปียกและสารยับยั้ง (leveling ตัวแทน) [7] [8] การผลิตพื้นผิวเรียบ นอกจากนี้ยังมีสารอินทรีย์ที่สองที่มีพันธะคู่หรือแหวนหอมมักจะถูกใช้เป็น brightener ที่จะได้รับการเคลือบเงา [8] และ [16] ดังกล่าวเป็นกรณีที่มีการดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์เบนซิล (BA) ซึ่งได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้การเคลือบสีบรอนซ์สดใสกับ 20% ของดีบุก [13] และ benzaldehyde ซึ่งมีผลกระทบต่อการอิเล็กโทรซัลเฟตได้รับการศึกษาโดย Survila และคณะ [8] โดยไม่คำนึงถึงความหลากหลายมากมายของสารอินทรีย์ที่ได้รับการประเมินมีคุณสมบัติบางอย่างร่วมกันที่สามารถตั้งข้อสังเกต หนึ่งในนั้นคือการสะสมของดีบุกที่ศักยภาพ cathodic น้อยกว่าที่มีศักยภาพลดสมดุลของ Sn + 2 ซึ่งสามารถนำมาประกอบกับการสะสมภายใต้ที่มีศักยภาพ (UPD) กลไก คนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของขั้นตอนบรอนซ์ต่างๆที่มีความเสถียรเท่านั้นที่อุณหภูมิสูงซึ่งมีเนื้อหาในการฝากเงินอย่างรุนแรงขึ้นอยู่กับเงื่อนไขอิ [17]. แม้ว่าบรอนซ์เคลือบที่มีคุณภาพดีได้รับการชุบจากการแก้ปัญหาซัลเฟตอิเล็กเหล่านี้มี อุปสรรคสำคัญ: การสูญเสียที่สำคัญของดีบุกโดยธรรมชาติของการเกิดออกซิเดชัน Sn + 2 เป็น SnO2 [9] [13] และ [18] ทางเลือกในการแก้ปัญหานี้คือการพัฒนาของการอาบน้ำใหม่บนพื้นฐานของใช้ในเชิงพาณิชย์อิเล็กชุบดีบุกซึ่งได้รับสูตรการเรื่องนี้เข้าสู่การพิจารณา นักเขียนบางคนได้พิจารณาแล้วใช้ของก๊าซมีเทนกรดซัลโฟ (MSA) เป็นอิเล็กเหมาะสำหรับโลหะผสมทองแดง-SN การสะสม [19] และ [20] เคมีที่ได้รับใช้มานานหลายทศวรรษในการผลิตเหล็กแผ่นเคลือบดีบุกอีกเป็นกรดซัลโฟฟีนอล (PSA) อิเล็กโทรตาม [21], [22] และ [23] มันเป็นที่น่าสังเกตว่าการกำหนดของอิเล็กมักจะมีพื้นผิวสารที่ออกฤทธิ์เป็นสารเติมแต่ง หนึ่งในนั้นคือ Diphone VI (D6) สารซัลโฟเนตที่มีแหวนที่มีกลิ่นหอม มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะจำได้ว่าให้ความสนใจน้อยได้รับการจ่ายเงินให้กับสารเติมแต่งที่มีโครงสร้างดังกล่าวและผลกระทบของพวกเขาใน Cu-SN กระบวนการอิเล็กโทร. ตามที่ได้รับการกล่าวถึงเงินฝากบรอนซ์มีการใช้หลายเคลือบป้องกันและการตกแต่ง นอกจากนี้พวกเขาได้รับการเสนอให้เป็นทางเลือกในการเคลือบทองแดงในงานอุตสาหกรรมบางส่วนเนื่องจากความแข็งสูงของพวกเขา ตัวอย่างเช่นโลหะผสมทองแดง-SN electrodeposited จากอิเล็กโทรไซยาไนด์ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อชุบข้อต่อเกลียว [24] ซึ่งหมายความว่าการเคลือบเหล่านี้มีความสามารถที่จะทนต่อแรงสูงสำหรับเวลาสั้น ๆ โดยไม่ต้องได้รับการขูดขีด แม้ว่าผู้เขียนหลายคนมีการศึกษาของอิเล็กโทร Cu-SN จากอิเล็กโทรไซยาไนด์ความพยายามเล็ก ๆ น้อย ๆ ได้รับการวางในการประเมินผลการดำเนินงานทางกลของเงินฝากที่เกิด. ข้อเสนอกระดาษในปัจจุบันกับการศึกษาของโลหะผสมทองแดง-SN กระแสไฟฟ้าจากอิเล็กโทรตาม PSA ซึ่งจำนวนเงินที่เล็ก ๆ ของบริติชแอร์เวย์มีการเพิ่ม สนใจเป็นพิเศษคือจ่ายให้กับสมบัติเชิงกลและ tribological ของสารเคลือบผลในการที่จะประเมินผลการทำงานของพวกเขาที่เงื่อนไขการทดลองที่คล้ายกับที่พบในระหว่างการแต่งหน้าและแบ่งออกของข้อต่อเกลียว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โลหะผสมทองแดง - ดีบุกด้วยไฟฟ้าหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ทองแดง มีใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ป้องกัน และการต้านทานการกัดกร่อนเคลือบตกแต่งเนื่องจากที่ดีและลักษณะ [ 1 ] และ [ 2 ] ชุบบรอนซ์สำหรับหลายปี ได้ดําเนินการในด่างสารอิเล็กโทรไลต์ [ 1 ] โดย [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] ซึ่งผลิตขึ้นที่มีคุณภาพสูง แต่ทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมหลายในระหว่างการใช้งานและกำจัด เพราะตนสูงความเป็นพิษ [ 5 ] หลัง พร้อมกับเพิ่มกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม มีการส่งเสริมให้พัฒนาการของตัวเลขขนาดใหญ่ของไซยาไนด์ที่ใช้ฟรีสระว่ายน้ำและ SN โลหะผสมอิเล็กโทร

สูตรรายงานมากที่สุดเพื่อให้ห่างไกลได้รับความโดยการเติมดีบุกเกลืออิเล็กโทรไลต์ที่ใช้สำหรับชุบทองแดง ในหมู่เหล่านี้ซัลเฟตสารละลายที่มีสารอินทรีย์ที่ได้รับโดยไกลที่สุดการศึกษาอย่างกว้างขวาง [ 6 ] [ 7 ] , [ 8 ] , [ 9 ] , [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] และ [ 13 ] แม้ว่าบางคนพบตาม [ 14 ] และไม่มีไซยาไนด์ด่างบาทยังมีการพัฒนา [ 15 ] . ในกรณีเหล่านี้ทั้งหมดเพิ่มสารอินทรีย์ดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้บรรลุเคลือบทองแดงคุณภาพสูง ตัวอย่างเช่น สารใช้งานพื้นผิวส่วนใหญ่ polyethers หรือเทอร์ จะเพิ่ม และเป็น ตัวแทน ( ตัวแทนเปียกและการปรับระดับ ) [ 7 ] และ [ 8 ] การผลิตพื้นผิวเรียบ นอกจากนี้ ที่สอง สารอินทรีย์ที่มีพันธะคู่หรือแหวนหอมมักจะใช้เป็นี่ brightener รับเคลือบเงา [ 8 ] และ [ 16 ] ดังกล่าวเป็นกรณีของเบนซิลแอลกอฮอล์ ( BA )ซึ่งได้ถูกใช้เพื่อให้ได้สีบรอนซ์สดใสกับ 20% ของกระป๋อง [ 13 ] และ benzaldehyde ที่มีผลกระทบต่อซัลเฟตเป็นได้ถูกศึกษา โดย survila et al . [ 8 ] ไม่ต้องมากมายของสารอินทรีย์ที่ได้รับการประเมิน , มีบางคุณสมบัติทั่วไปที่สามารถกล่าว .หนึ่งในนั้นคือการสะสมของสังกะสีที่ศักยภาพ Cathodic น้อยกว่าการลดศักยภาพของ SN 2 ซึ่งอาจจะเกิดจากการภายใต้ศักยภาพการ upd ) กลไก อีกหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเฟสทองแดงต่างๆมั่นคงเท่านั้นที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเนื้อหาในเงินฝากอย่างมากขึ้นอยู่กับเงื่อนไขในขณะที่

[ 17 ]แม้ว่าการเคลือบบรอนซ์คุณภาพดีได้รับการชุบจากซัลเฟต โซลูชั่น เกลือแร่เหล่านี้มีข้อเสียเปรียบหลักสำคัญการสูญเสียดีบุกโดยปฏิกิริยาโดยธรรมชาติของ SN 2 SnO2 [ 9 ] , [ 13 ] และ [ 18 ] ทางเลือกที่จะเอาชนะปัญหานี้คือการพัฒนาของสระว่ายน้ำใหม่ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ที่ใช้ดีบุกชุบท ซึ่งมีสูตรเอาประเด็นนี้มาพิจารณาบางคนเขียนได้พิจารณาการใช้ก๊าซมีเทนซัลโฟนิค แอซิด ( MSA ) เป็นอิเล็กโทรไลต์ เหมาะสำหรับสะสมและโลหะผสมทองแดงดีบุก [ 19 ] และ [ 20 ] เคมีอื่นซึ่งมีการใช้มานานหลายทศวรรษในการผลิตแผ่นเหล็กชุบดีบุกเป็นกรดฟีนอลซัลโฟนิค ( PSA ) ที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ [ 21 ] , [ 22 ] และ [ 23 ]เป็นมูลค่า noting ว่าสูตรของอิเล็กโทรไลต์ มักจะมีพื้นผิวที่ใช้สารที่เป็นสารเติมแต่ง หนึ่งในนั้นคือ diphone 6 ( D6 ) , แหวนนิลสารประกอบอะโรมาติก มันเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำว่าให้ความสนใจน้อยได้รับการจ่ายสารที่มีโครงสร้างและผลของกระบวนการอิเล็กโทรจุฬาฯ– SN

ตามที่ได้รับการกล่าวถึงเงินฝาก บรอนซ์ มีใช้หลายที่ป้องกันเคลือบและตกแต่ง นอกจากนี้ พวกเขาได้ถูกเสนอเป็นทางเลือกเพื่อเคลือบทองแดงในบางอุตสาหกรรมเนื่องจากความแข็งของพวกเขาสูง ตัวอย่างเช่น , ทองแดงและโลหะผสมดีบุกด้วยไฟฟ้าจากสารอิเล็กโทรไลต์ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นทางเลือกที่เหมาะสมเมื่อชุบเกลียวข้อต่อ [ 24 ]ซึ่งหมายความว่าสารเคลือบเหล่านี้จะสามารถทนต่อการโหลดสูงสำหรับเวลาสั้น ๆโดยไม่ได้รับน่ารำคาญ ถึงแม้ว่าผู้เขียนหลายคนได้ศึกษาการเกาะของจุฬาฯ– SN จากไม่มีไซยาไนด์เป็น ความพยายามเล็ก ๆน้อย ๆได้ใส่ในการประเมินสมรรถนะเชิงกลของผล

ฝาก .ปัจจุบันกระดาษที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาของจุฬาฯ – SN โลหะผสมอิเล็กโทรจาก PSA ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่จำนวนเงินขนาดเล็กของ BA จะถูกเพิ่ม ความสนใจพิเศษคือจ่ายให้สมบัติเชิงกลและ tribological ของเป็นผลไม้แปรรูปเพื่อประเมินความสามารถของพวกเขาในเงื่อนไขการทดลองที่คล้ายกันเป็นผู้ที่พบในระหว่างการแต่งหน้าและแบ่งออกเกลียวของข้อต่อ