RU2674694C1 - Protective coating for medical instruments and method of its application - Google Patents
Protective coating for medical instruments and method of its application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674694C1 RU2674694C1 RU2017144227A RU2017144227A RU2674694C1 RU 2674694 C1 RU2674694 C1 RU 2674694C1 RU 2017144227 A RU2017144227 A RU 2017144227A RU 2017144227 A RU2017144227 A RU 2017144227A RU 2674694 C1 RU2674694 C1 RU 2674694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mol
- copper
- current density
- coating
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 16
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 6
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 39
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 28
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 abstract description 4
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NKRHXEKCTWWDLS-UHFFFAOYSA-N [W].[Cr].[Co] Chemical compound [W].[Cr].[Co] NKRHXEKCTWWDLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- -1 Potassium fluorosilicate Chemical compound 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WIVNCSSEPOKFLO-UHFFFAOYSA-N [Fe]=S.[K] Chemical compound [Fe]=S.[K] WIVNCSSEPOKFLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000172 allergic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/04—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
- C25D3/06—Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гальванотехнике, конкретно - к защитным покрытиям металлами и сплавами, обладающими высокой коррозионной стойкостью в хлорид-содержащих средах и других биологических средах и обеспечивающих эффективную защиту стальной основы, а также к способам их нанесения. Изобретение может быть использовано для наненсения покрытий с целью защиты от коррозии медицинских инструментов.The invention relates to electroplating, in particular to protective coatings with metals and alloys having high corrosion resistance in chloride-containing environments and other biological environments and providing effective protection of the steel base, as well as to methods for their application. The invention can be used for coating to protect against corrosion of medical instruments.
В качестве коррозионно-защитного покрытия для медицинских инструментов необходимо сочетание следующих свойств: высокая твердость и износостойкость, коррозионная стойкость в биологических, в частности, в хлорид-содержащих средах с коррозионным баллом по десятибалльной шкале не выше 2, отсутствие в покрытии компонентов, вызывающих аллергические реакции.As a corrosion-protective coating for medical instruments, a combination of the following properties is required: high hardness and wear resistance, corrosion resistance in biological, in particular, in chloride-containing media with a corrosion score of no more than 2 on a scale of 2, absence of components causing allergic reactions in the coating .
Известны покрытия для защиты от коррозии медицинских инструментов, в частности, никелевые - в два-три слоя с общей толщиной никеля, не превышающей 12-15 мкм - для деталей наконечников зубоврачебных инструментов с верхним твердым слоем никеля [Сабитов В. X.. Медицинские инструменты, - М.: Медицина, 1985, 175 с.].Known coatings for corrosion protection of medical instruments, in particular, nickel - in two or three layers with a total nickel thickness not exceeding 12-15 microns - for parts of the tips of dental instruments with an upper solid nickel layer [Sabitov V. X .. Medical instruments , - M .: Medicine, 1985, 175 S.].
Однако никелевые покрытия в настоящее время рассматриваются как неприемлемые для данной цели ввиду аллергенности никеля и его соединений и уже давно не используются в изделиях, контактирующих с человеческим телом,However, nickel coatings are now considered unacceptable for this purpose due to the allergenicity of nickel and its compounds and have not been used for a long time in products in contact with the human body,
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является износостойкое черное хромовое покрытие и электролит для его осаждения, описанные в патенте РФ №2083729 кл. C25D 3/08), в котором предлагается наносить черное хромовое покрытие на медицинский инструмент в качестве защитного из электролита, содержащего (г/л): хромовый ангидрид 150-500, калий железосинеродистый 4-10, серную кислоту 0,02-0,5, фторсиликат калия 0,1-0,5. Хромовые покрытия являются твердыми, не обладают аллергическим действием, однако их коррозионная стойкость в биологических средах, содержащих хлорид-ионы, не является достаточной.The closest in technical essence and the achieved result is a wear-resistant black chrome coating and electrolyte for its deposition, described in RF patent No. 2083729 class. C25D 3/08), in which it is proposed to apply a black chrome coating on a medical instrument as a protective one from an electrolyte containing (g / l): chromic anhydride 150-500, potassium iron-sulphide 4-10, sulfuric acid 0.02-0.5 Potassium fluorosilicate 0.1-0.5. Chrome coatings are hard, do not have an allergic effect, however, their corrosion resistance in biological environments containing chloride ions is not sufficient.
Задачей данного изобретения является разработка покрытия, с коррозионным баллом по десятибалльной шкале не выше 2, обладающее устойчивостью в биологических, в частности, в хлорид-содержащих средах, и способ нанесения такого покрытия на поверхность медицинских инструментов, изготовленных из стали.The objective of the invention is to develop a coating with a corrosion score on a ten-point scale of no higher than 2, which is stable in biological, in particular, chloride-containing environments, and a method for applying such a coating to the surface of medical instruments made of steel.
Поставленная задача решается защитным покрытием для медицинских инструментов и способом его нанесения, включающим последовательно наносимые слои, медный толщиной 7-10 мкм, бронзовый подслой толщиной 3-7 мкм, содержащий медь - 55% и олово 45%, и верхний слой, представляющий собой сплав, содержащий кобальт (93±0,5%), хром (5±0,5%), и вольфрам (2±0,5%), толщиной 10-15 мкм.The problem is solved by a protective coating for medical instruments and the method of its application, which includes successively applied layers, a copper thickness of 7-10 microns, a bronze sublayer 3-7 microns thick, containing copper - 55% and tin 45%, and the upper layer, which is an alloy containing cobalt (93 ± 0.5%), chromium (5 ± 0.5%), and tungsten (2 ± 0.5%), 10-15 microns thick.
Поставленная задача решается способом нанесения защитного покрытия для медицинских инструментов, включающим получение медного слоя электроосаждением из пирофосфатного электролита, содержащего CuSO4 0,16-0,24 моль/л, K4P2O7 1,0-1,36 моль/л, K2C2O4 0,06-0,09 моль/л, при рН 8-9, температуре 45-55°С и плотности тока 0,5-1 А/дм2, получение бронзового слоя электроосаждением из триполифосфатного электролита, содержащего Na5P3O10 0,4-0,5 моль/л, CuSO4 0,06-0,08 моль/л и SnCl2 0,03-0,05 моль/л, при рН 6-7, температуре 20-22°С и плотности тока 0,8-1,4 А/дм2 и получение верхнего слоя, содержащего сплав кобальта, хрома и вольфрама путем осаждения из электролита, содержащего 49-51% воды, 49-51% диметилформамида (ДМФА), CrCl3 0,35-1,26 моль/л, Na2WO4 0,01-0,15 моль/л, CoCl2 0,01-0,05 моль/л, сахарин 0,5-2 г/л при рН 1,1-1,9, температуре 35-45°С и плотности тока 15-30 А/дм2.The problem is solved by a method of applying a protective coating for medical instruments, including obtaining a copper layer by electrodeposition of a pyrophosphate electrolyte containing CuSO 4 0.16-0.24 mol / L, K 4 P 2 O 7 1.0-1.36 mol / L , K 2 C 2 O 4 0.06-0.09 mol / L, at pH 8-9, temperature 45-55 ° С and current density 0.5-1 A / dm 2 , obtaining a bronze layer by electrodeposition from tripolyphosphate electrolyte containing Na 5 P 3 O 10 0.4-0.5 mol / L, CuSO 4 0.06-0.08 mol / L and SnCl 2 0.03-0.05 mol / L, at pH 6-7 , a temperature of 20-22 ° C and a current density of 0.8-1.4 A / DM 2 and obtaining the upper layer containing an alloy of cobalt, chromium and tungsten by precipitation from an electrolyte containing 49-51% water, 49-51% dimethylformamide (DMF), CrCl 3 0.35-1.26 mol / l, Na 2 WO 4 0.01-0, 15 mol / L, CoCl 2 0.01-0.05 mol / L, saccharin 0.5-2 g / L at pH 1.1-1.9, temperature 35-45 ° С and current density 15-30 A / dm 2 .
Данное покрытие обладает высокой твердостью и износостойкостью и имеет высокую коррозионную стойкость и защитную способность в биологических средах, содержащих хлориды (коррозионный балл по десятибалльной шкале не выше 2).This coating has high hardness and wear resistance and has high corrosion resistance and protective ability in biological environments containing chlorides (corrosion score on a ten-point scale no higher than 2).
Медный и бронзовый подслои предотвращают развитие пор в направлении к стали, так как стационарный потенциал бронзового подслоя в 0,5 М хлоридных и сульфатных средах на 20-30 мВ отрицательнее стационарного потенциала медного подслоя и, таким образом, обеспечивает электрохимическую защиту последнего и предотвращение развития пор в медном подслое.The copper and bronze sublayers prevent the development of pores towards steel, since the stationary potential of the bronze sublayer in 0.5 M chloride and sulfate media is 20-30 mV more negative than the stationary potential of the copper sublayer and, thus, provides electrochemical protection of the latter and prevents the development of pores in the copper sublayer.
Введение вольфрама в состав верхнего слоя повышает его коррозионную стойкость и снижает в десятки раз скорость коррозии в биологических средах, содержащих хлориды, а введение сахарина в состав электролита для осаждения верхнего слоя снижает количество пор и тем самым повышает коррозионную стойкость и защитную способность данного покрытия.The introduction of tungsten in the composition of the upper layer increases its corrosion resistance and reduces tens of times the corrosion rate in biological media containing chlorides, and the introduction of saccharin in the electrolyte to precipitate the upper layer reduces the number of pores and thereby increases the corrosion resistance and protective ability of this coating.
Разработанные составы электролитов и режимы процесса обеспечивают прочное соединение нижнего слоя со стальной основой, высокую прочность межслойных соединений между нижним медным, бронзовым средним и кобальт-хром-вольфрам верхним слоями.The developed electrolyte compositions and process conditions provide a strong connection of the lower layer with the steel base, high strength of the interlayer connections between the lower copper, bronze middle and cobalt-chromium-tungsten upper layers.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют реализацию данного изобретения:The following examples illustrate the implementation of the present invention:
Пример 1Example 1
Покрытие сплавом кобальт-хром-вольфрам толщиной 12 мкм, содержащее 93% кобальта, 5% хрома и 2% вольфрама, осаждают непосредственно на стальную основу из электролита, содержащего 49% воды, 51% ДМФА, CrCl3 - 0,35 моль/л, Na2WO4 - 0,01 моль/л, CoCl2 - 0,01 моль/л, при рН=1,1 температуре 45°С и плотности тока 30 А/дм2, непосредственно на стальную основу. Полученное покрытие является пористым и трещиноватым, проявляет себя как пониженно-стойкое. После выдержки в течение 912 часов в камере соляного тумана имеет балл коррозии 6, по десятибалльной шкале оценки коррозии металлов.Coating with a cobalt-chromium-tungsten alloy 12 μm thick, containing 93% cobalt, 5% chromium and 2% tungsten, is deposited directly onto a steel base from an electrolyte containing 49% water, 51% DMF, CrCl 3 - 0.35 mol / l , Na 2 WO 4 - 0.01 mol / l, CoCl 2 - 0.01 mol / l, at pH = 1.1, temperature 45 ° С and current density 30 A / dm 2 , directly on the steel base. The resulting coating is porous and fractured, manifests itself as low-resistant. After exposure for 912 hours in a salt spray chamber, it has a corrosion score of 6, on a ten-point scale for assessing metal corrosion.
Пример 2Example 2
Медный подслой толщиной 3 мкм осаждают непосредственно на стальную основу из пирофосфатного электролита, содержащего CuSO4 - 0,16 моль/л, K4P2O7 -1 моль/л, K2C2O4 - 0,06 моль/л при рН 8, температуре 45°С и плотности тока 0,5 А/дм2. Затем на медный подслой осаждают покрытие сплавом кобальт-хром-вольфрам толщиной 10 мкм электролита, содержащего 49% воды, 51% ДМФА, CrCl3 - 0,35 моль/л, Na2WO4 - 0,01 моль/л, CoCl2 - 0,01 моль/л, при рН=1,1 температуре 45°С и плотности тока 30 А/дм2, после выдерживают в камере соляного тумана в течение 912 часов. Очаги коррозии стальной основы не наблюдаются после коррозионных испытаний в течении 30 суток. Покрытие имеет балл коррозии 3 по десятибалльной шкале коррозионной стойкости металлов, то есть ниже требуемого балла коррозионной стойкости, равного 2.A copper sublayer with a thickness of 3 μm is deposited directly on a steel base from a pyrophosphate electrolyte containing CuSO 4 - 0.16 mol / L, K 4 P 2 O 7 -1 mol / L, K 2 C 2 O 4 - 0.06 mol / L at pH 8, a temperature of 45 ° C and a current density of 0.5 A / dm 2 . Then, a coating of 10 μm cobalt-chromium-tungsten alloy with a 49% water, 51% DMF, CrCl 3 - 0.35 mol / L, Na 2 WO 4 - 0.01 mol / L, CoCl 2 is deposited on a copper sublayer - 0.01 mol / l, at pH = 1.1, a temperature of 45 ° C and a current density of 30 A / dm 2 , after which it is kept in a salt fog chamber for 912 hours. Corrosion centers of the steel base are not observed after corrosion tests for 30 days. The coating has a corrosion score of 3 on a ten-point scale of corrosion resistance of metals, that is, lower than the required corrosion resistance score of 2.
Пример 3Example 3
На стальную основу осаждают подслой меди толщиной 7 мкм из пирофосфатного электролита меднения, содержащего CuSO4 0,24 моль/л, K4P2O7 1,36 моль/л и K2C2O4 0,09 моль/л, при рН 9, температуре 55°С и плотности тока 1 А/дм2. На медный подслой осаждают бронзовый подслой толщиной 7 мкм из триполифосфатного электролита бронзирования, содержащего Na5P3O10 - 0,5 моль/л, CuSO4 - 0,08 моль/л и SnCl2 - 0,05 моль/л, при рН 7, при температуре 22°С и плотности тока 1,4 А/дм2 состав бронзового подслоя - меди 55%, олова 45%. Покрытие демонстрирует меньшую пористость, чем в двух вышеописанных примерах и проявляет себя как весьма стойкое, балл коррозии по десятибалльной шкале оценки коррозионных испытаний 3, очаги коррозии стальной основы также визуально не обнаружены даже на 30 день коррозионных испытаний. Данное значение показателя коррозии не является решением поставленной задачи, так как требуемый балл коррозионной стойкости 2.A copper sublayer of 7 μm thick is deposited on a steel base from a copper-plating pyrophosphate electrolyte containing CuSO 4 0.24 mol / L, K 4 P 2 O 7 1.36 mol / L and K 2 C 2 O 4 0.09 mol / L, at pH 9, a temperature of 55 ° C and a current density of 1 A / DM 2 . A bronze sublayer of 7 μm thickness is deposited on a copper sublayer from tripolyphosphate bronze electrolyte containing Na 5 P 3 O 10 - 0.5 mol / L, CuSO 4 - 0.08 mol / L and SnCl 2 - 0.05 mol / L, pH 7, at a temperature of 22 ° C and a current density of 1.4 A / dm 2 the composition of the bronze sublayer is copper 55%, tin 45%. The coating shows less porosity than in the two examples described above and shows itself to be very stable, corrosion score on a ten-point scale for assessing corrosion tests 3, corrosion centers of the steel base were also not visually detected even on the 30th day of corrosion tests. This value of the corrosion index is not a solution to the task, since the required corrosion resistance score is 2.
Пример 4Example 4
Покрытие сплавом кобальт-хром-вольфрам толщиной 15 мкм осаждают из электролита, содержащего из электролита, содержащего 49-51% воды, 49-51% диметилформамида (ДМФА), CrCl3 1,26 моль/л, Na2WO4 0,15 моль/л, CoCl2 0,04 моль/л, при рН 1,9, температуре 35°С, плотности тока 15 А/дм2. Покрытие осаждают на бронзовый подслой толщиной 3 мкм из триполифосфатного электролита, содержащего Na5P3O10 0,4 моль/л, CuSO4 0,06 моль/л и SnCl2 0,03 моль/л, при рН 6, при температуре 20°С и плотности тока 0,8 А/дм2, осаждаемый стальную основу, состав бронзового подслоя - медь 55%, олово 45%. Покрытие пористое, но в отличие от п. 1 проявляет себя как стойкое, и имеет балл коррозии 5 по десятибалльной шкале оценки коррозии металлов. Одного бронзового подслоя недостаточно для удовлетворения заданных требований. Данный результат не является решением поставленной задачи.Coating with a cobalt-chromium-tungsten alloy 15 μm thick is precipitated from an electrolyte containing from an electrolyte containing 49-51% water, 49-51% dimethylformamide (DMF), CrCl 3 1.26 mol / L, Na 2 WO 4 0.15 mol / L, CoCl 2 0.04 mol / L, at pH 1.9, temperature 35 ° С, current density 15 A / dm 2 . The coating is deposited on a bronze sublayer 3 μm thick from tripolyphosphate electrolyte containing Na 5 P 3 O 10 0.4 mol / L, CuSO 4 0.06 mol / L and SnCl 2 0.03 mol / L, at pH 6, at a temperature 20 ° С and current density 0.8 A / dm 2 , the deposited steel base, the composition of the bronze sublayer - copper 55%, tin 45%. The coating is porous, but unlike p. 1, it manifests itself as persistent, and has a corrosion score of 5 on a ten-point scale for assessing metal corrosion. One bronze sublayer is not enough to meet the given requirements. This result is not a solution to the problem.
Пример 5Example 5
Покрытие по п. 2, но с добавкой 0,5 г/л сахарина в электролит для осаждения покрытия сплавом кобальт-хром-вольфрам, покрытие осаждают на медный подслой, осажденный предварительно на стальную основу из пирофосфатного электролита. Покрытие имеет балл коррозии 2 по десятибалльной шкале, проявляется себя как весьма стойкое, имеет более низкую пористость, по сравнению с покрытием по п. 2 и п. 3. Данное покрытие удовлетворяет поставленной задаче.The coating according to claim 2, but with the addition of 0.5 g / l saccharin to the electrolyte to deposit the coating with a cobalt-chromium-tungsten alloy, the coating is deposited on a copper sublayer, previously deposited on a steel base from pyrophosphate electrolyte. The coating has a corrosion score of 2 on a ten-point scale, manifests itself as very resistant, has a lower porosity compared to the coating according to p. 2 and p. 3. This coating satisfies the task.
Пример 6Example 6
Покрытие, по п. 3, но с добавкой сахарина 2 г/л в электролит для осаждения покрытия сплавом кобальт-хром-вольфрам. Покрытие осаждают на двойной медно-бронзовый подслой, бронзовый подслой осаждается непосредственно на медный. Покрытие демонстрирует самый лучший результат в отношении пористости, демонстрирует себя как весьма стойкое и имеет балл коррозии 2 по десятибалльной шкале коррозионных испытаний. Данное покрытие полностью удовлетворяет поставленной задаче.The coating according to claim 3, but with the addition of saccharin 2 g / l in the electrolyte to precipitate the coating with a cobalt-chromium-tungsten alloy. The coating is deposited on a double copper-bronze sublayer, the bronze sublayer is deposited directly on the copper. The coating shows the best result in terms of porosity, shows itself to be very resistant and has a corrosion rating of 2 on a ten-point corrosion test scale. This coating fully meets the task.
Данные по коррозионным испытаниям исследуемых покрытий в течение 912 часов в камере соляного тумана представлены в таблице 1 (массовые и глубинные показатели коррозии для исследуемых покрытий).Data on corrosion tests of the studied coatings for 912 hours in a salt spray chamber are presented in Table 1 (mass and depth corrosion indicators for the studied coatings).
Где K - массовый показатель коррозии, р - глубинный показатель коррозии. Показатели коррозии рассчитаны по формулам - K=Δm/S×t (массовый) и p=8,76×K/ρ (глубинный), баллы коррозионной стойкости рассчитаны из десятибалльной шкалы коррозионной стойкости металлов по глубине коррозии [Стекольников Ю.А., Стекольникова Н.М. Физико-химические процессы в технологии машиностроения: Учеб. пособие.- Елец: Издательство Елецкого государственного университета имени И.А. Бунина, 2008].Where K is the mass corrosion index, and p is the deep corrosion index. Corrosion indicators are calculated by the formulas - K = Δm / S × t (mass) and p = 8.76 × K / ρ (deep), corrosion resistance points are calculated from a ten-point scale of corrosion resistance of metals by corrosion depth [Stekolnikov Yu.A., Stekolnikova N.M. Physico-chemical processes in engineering technology: Textbook. allowance. - Yelets: Publishing House of Yelets State University named after I.A. Bunina, 2008].
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144227A RU2674694C1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Protective coating for medical instruments and method of its application |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144227A RU2674694C1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Protective coating for medical instruments and method of its application |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2674694C1 true RU2674694C1 (en) | 2018-12-12 |
Family
ID=64753066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144227A RU2674694C1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Protective coating for medical instruments and method of its application |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2674694C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760967C1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-12-01 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Electrochemical method for applying a heat-resistant coating imitating stellite |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2083729C1 (en) * | 1994-03-22 | 1997-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт материалов | Electrolyte for deposition of black chromium coating |
| RU2456366C2 (en) * | 2007-03-30 | 2012-07-20 | Арселормитталь - Стейнлесс Энд Никель Эллойз | Austenitic iron-nickel-chromium copper alloy |
| RU2467092C2 (en) * | 2006-02-23 | 2012-11-20 | Пикодеон Лтд Ой | Method of applying coating and coated metal article |
-
2017
- 2017-12-18 RU RU2017144227A patent/RU2674694C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2083729C1 (en) * | 1994-03-22 | 1997-07-10 | Центральный научно-исследовательский институт материалов | Electrolyte for deposition of black chromium coating |
| RU2467092C2 (en) * | 2006-02-23 | 2012-11-20 | Пикодеон Лтд Ой | Method of applying coating and coated metal article |
| RU2456366C2 (en) * | 2007-03-30 | 2012-07-20 | Арселормитталь - Стейнлесс Энд Никель Эллойз | Austenitic iron-nickel-chromium copper alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760967C1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-12-01 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Electrochemical method for applying a heat-resistant coating imitating stellite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Laszczyńska et al. | Evolution of corrosion resistance and passive film properties of Ni-Mo alloy coatings during exposure to 0.5 M NaCl solution | |
| Li et al. | In situ pH measurement during the formation of conversion coatings on an aluminum alloy (AA2024) | |
| de Lima-Neto et al. | Morphological, structural, microhardness and electrochemical characterisations of electrodeposited Cr and Ni–W coatings | |
| Ganesan et al. | Electrodeposition and characterization of Zn‐Mn coatings for corrosion protection | |
| Selvi et al. | Autocatalytic duplex Ni–P/Ni–W–P coatings on AZ31B magnesium alloy | |
| Ji et al. | Corrosive wear of multi-layer Fe-based coatings laser cladded from amorphous powders | |
| CA2941123C (en) | Passivation of micro-discontinuous chromium deposited from a trivalent electrolyte | |
| Högström et al. | On the evaluation of corrosion resistances of amorphous chromium-carbon thin-films | |
| KR20150080024A (en) | Electrolytic copper foil and method for producing electrolytic copper foil | |
| Yang et al. | Hot corrosion of a novel electrodeposited Ni–6Cr–7Al nanocomposite under molten (0.9 Na, 0.1 K) 2SO4 at 900° C | |
| Winiarski et al. | The effect of pH of plating bath on electrodeposition and properties of protective ternary Zn–Fe–Mo alloy coatings | |
| Saravanan et al. | Electrodeposition of Fe-Ni-Cr alloy from deep eutectic system containing choline chloride and ethylene glycol | |
| MS et al. | Properties of Zinc alloy electrodeposits produced from acid and alkaline electrolytes | |
| RU2674694C1 (en) | Protective coating for medical instruments and method of its application | |
| Seifzadeh et al. | Corrosion protection of AM60B magnesium alloy by application of electroless nickel coating via a new chrome-free pretreatment | |
| Zhan et al. | Effect of deposition potential on the microstructure and corrosion resistance of Ni–Cu alloys in ChCl-EG ionic liquids | |
| Møller et al. | Electroplated tin-nickel coatings as a replacement for nickel to eliminate nickel dermatitis | |
| Niu et al. | Characterization and corrosion resistance study of the Fe–Cr films electrodeposited from trivalent chromium sulfate electrolyte | |
| JP5130080B2 (en) | Phosphate-treated electrogalvanized steel sheet | |
| Oluyori et al. | Performance evaluation effect of Nb2O5 particulate on the microstructural, wear and anti-corrosion resistance of Zn–Nb2O5 coatings on mild steel for marine application | |
| Xu et al. | Preparation and characterization of nanocrystalline Fe–Ni–Cr alloy electrodeposits on Fe substrate | |
| Dadvand et al. | Highly corrosion and wear-resistant NiW–SiC–CeO2 composite coating | |
| Park et al. | Electrodeposition of amorphous molybdenum oxide on iron-group element based plating and its novel application as a corrosion protective coating | |
| Bugajska et al. | Antipathogenic electroless copper–titania composite coatings: tailoring the plating process toward better corrosion resistance | |
| Loperena et al. | Electroformation of coatings modified with silver on magnesium alloys for biomedical applications |