The Mechanical Properties and Rate of Electrodeposition of Co−W Alloys from a Boron−Gluconate Bath: Impact of Anodic Processes

Abstract

The effects the anode material has on the rate of electrodeposition (current efficiency) and micro-hardness of CoW alloys deposited from a boron-gluconate bath are studied in a broad range of bath ages Q (A h/L). We use nonconsumable (platinum and graphite) and consumable (tungsten, cobalt-tungsten) anodes. With the cobalttungsten double anode, the total concentration of W and Co species in the bath is maintained constant during electrodeposition. We find that, as Q increases, the anodic processes have a significant impact on both the rate of deposition and microhardness of the prepared coatings. Departing from the mechanism of induced codeposition in which the first stage is the formation of an intermediate species of the metal component that induces codeposition (Co), here we propose a model that takes into account the effects associated with the anodic processes. In this model, along with reduction at the cathode to give an alloy, this metal component can undergo oxidation at the anode.

Electrodeposition of Fe–W Alloys from Citrate Bath: Impact of Anode Material

“…Использование растворимых анодов, существенно влияя на скорость осаждения, не оказывает практически никакого влияния на микротвердость покрытий (рис. 5), которая, как показано ранее [7][8][9][10][11][12], определяется в основном объемной плотностью тока (ОПТ). Переход от нерастворимого анода к растворимому не влияет на состав покрытия.…”

“…Как показано в [11,12], причиной влияния ОПТ на микротвердость является скорость изменения концентрации металла-осадителя (в данном случае цитратного комплекса железа):…”

“…К особенностям электроосаждения рассматриваемых материалов можно отнести и наличие у получаемых поверхностей макроскопического размерного эффекта свойств (например, микротвердости) [7][8][9][10][11][12]. Проявляется это, в частности, в том, что микротвердость покрытия зависит не только от состава электролита, его температуры, pH, плотности тока (потенциала), но и от площади поверхности, на которую осуществляется осаждение.…”

“…Тем не менее относительно низкая скорость осаждения диктует необходимость исследований, направленных на совершенствование технологии. Возможности повышения скорости электроосаждения и работоспособности электролита применительно к получению сплавов металлов группы железа с вольфрамом связаны с использованием растворимых анодов [8,9,11,33]. В [27] (см.…”

“…Химический состав полученных поверхностей определяли, используя электронный микроскоп (SEM) Hitachi TM360 и EDS приставки к этому микроскопу. В работах [12,27] было показано, что наличие макроскопического размерного эффекта микротвердости [7][8][9][10][11]…”