ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Увеличение коррозионной стойкости покрытий сплавом хром-цинк»

Рекомендуемая область пременения

Защита изделий от коррозии и механического износа в машиностроении и металлообработке.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение новшества: повышение коррозионной стойкости, хромовых покрытий.

Задача разработки: создание электролитов нового поколения, обеспечивающих при минимальном вредном воздействии на окружающую среду высокую эффективность.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Известен электролит для нанесения коррозионностойких хромовых покрытий, содержащий хромовый ангидрид (М.К. Шлугер «Гальванические покрытия в машиностроении» 1985 г., с. 125).

Недостатком известного  электролита является то, что получение покрытия с удовлетворительной  коррозионной стойкостью возможно лишь при высоких температурах электролита  и высоких плотностях тока. Кроме того, присутствие серной кислоты в электролите повышает его агрессивность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электролит для нанесения коррозионностойких покрытий сплавом хром-цинк, содержащий хромовый ангидрид и сернокислый цинк, гидрат (патент ГДР № 109032, С 23 В 5/32, 1974 г., опал. РЖ «Химия», № 4,реф. 4Л 32111, 1976 – прототип).

Недостатками указанного электролита являются низкий выход сплава хром-цинк по току и низкая коррозионная стойкость из-за высоких внутренних напряжений. (Сравнение электролитов см. в п. 9).

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Задачей разработки является повышение выхода сплава хром-цинк по току и его коррозионной стойкости, снижение внутренних напряжений.

Решение поставленной задачи достигается тем, что электролит для нанесения коррозионностойких покрытий сплавом хром-цинк, содержащий хромовый ангидрид и сернокислый цинк, гидрат, дополнительно содержит фолиевую кислоту формулы,

при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид – 200 - 300

Сернокислый цинк, гидрат – 70 - 90

Фолиевая кислота – 4 – 6

Использование фолиевой кислоты в качестве органической добавки в составе электролита способствует формированию покрытия, обладающего высоким процентом химической и физической однородности, что является новым техническим свойством предлагаемого электролита.

Для сравнения готовили электролит по прототипу (патент ГДР № 109032) при следующем соотношении компонентов, г/л: хромовый ангидрид – 270; сернокислый цинк, гидрат – 100; серная кислота – 3. По сравнению с прототипом применение предлагаемого электролита при прочих равных условиях (рабочей температуре электроосаждения и катодной плотности тока) позволяет повысить коррозионную стойкость покрытия за счет образования сплава хром-цинк с низкими внутренними напряжениями и увеличить выход сплава хром-цинк по току при удовлетворительном качестве покрытий. Электролит стабилен в работе. Фолиевая кислота в процессе электролиза не разрушается, обладает высокой биологической активностью, является основной частью ферментных систем, служащих катализаторами жизненных процессов, и выполняет важную функцию защиты организма человека от неблагоприятного воздействия среды, поэтому присутствие ее в водных стоках не опасно. Фолиевая кислота – доступное и дешевое сырье, необходимое количество ее в электролите 4-6 г/л содержится в 360 – 500 г. зеленых листьев тополя, дуба, акации и др. деревьев, кроме хвойных и фруктовых пород. Корректировку электролита по его составляющим проводят согласно данным анализа раствора.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Созданы электролиты нового поколения, обеспечивающие при минимальном вредном воздействии на окружающую среду высокую эффективность,  внутренние напряжение (ВН) хромовых покрытий, по сравнению с покрытиями других металлов, очень высокие, но в предлагаемом электролите этот фактор существенно снижен за счет уменьшения навороживания осадков. Это достигнуто путем добавления в раствор специально подобранных органических добавок. Уменьшение ВН в 1,5 раза способствует снижению пористости покрытий и, следовательно, увеличению коррозионной стойкости покрытий.

Для большего увеличения коррозионной стойкости хромовых покрытий необходимо внедрение новых технологий, использование модернизированного оборудования, увеличение номенклатуры качества выпускаемых изделий.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Технико-экономический эффект.

Пористость уменьшена в 18-20 раз, коррозионная стойкость возросла в 4-5 раз, срок службы деталей в 4 раза превышает время, определенное ГОСТ.

Новые потребительские свойства продукции

Повышение коррозионной стойкости. Увеличение срока службы деталей.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствуют государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Проводится модернизация разработки с целью улучшения и расширение потребительских свойств.

Предлагаемые инвестиции

1,6 млн. руб.

Рынки сбыта

Машиностроительные заводы России с участками гальвано производства.

Возможность и эффективность импортозамещения

По сравнению с прототипом (патент ГДР № 109032) предлагаемого электролита при прочих равных условиях (рабочей температуре электроосаждения и катодной плотности тока) позволяет повысить коррозионную стойкость покрытия за счет образования сплава хром – цинк с низкими внутренними напряжениями и увеличить выход сплава хром-цинк по току при удовлетворительном качестве покрытий.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

16.01.2007