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Donnerstag, 02 März 2023 10:59

Bericht aus Indien

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Bericht aus Indien Bild von Emilian Robert Vicol auf Pixabay

Nickel-Wolfram Beschichtungen

Nickel-Wolfram-Beschichtungen sind Beschichtungen mit hoher Mikrohärte und Korrosionsschutz. NickelWolfram-Beschichtungen mit einem hohen Wolframanteil weisen eine relativ hohe Mikrohärte und Verschleißfestigkeit sowie eine hohe Aktivität gegenüber kathodischer Wasserstoffentwicklung auf.

Abb. 1: Formteile beschichtet  mit einer Ni-W-Legierung (links), abgeschieden mit gepulster Stromgalvanik (rechts)Abb. 1: Formteile beschichtet mit einer Ni-W-Legierung (links), abgeschieden mit gepulster Stromgalvanik (rechts)Wissenschaftler des Centre for Engineered Coatings am International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy & New Materials (ARCI) in Hyderabad, Indien, haben in Zusammenarbeit mit dem Indian Institute of Technology Bombay ein Verfahren zur Abscheidung neuartiger nanostrukturierter Nickel-Wolfram Legierungsschichten im Labormaßstab entwickelt. Das Verfahren nutzt die gepulste Stromgalvanik.

Gepulster Strom wird zwischen den zu beschichtenden Komponenten angelegt. Es werden unlösliche Anoden eingesetzt (Abb. 1).

In Studien wurde hervorgehoben, dass anodische Zwischenpulse in der Puls-Sperrstromtechnik (PRC) im Vergleich zu anderen Abscheidungsparametern (wie Stromdichte, Tastverhältnis und Frequenz) den Wolfram-Gehalt und die daraus resultierende Korngröße sowie den Gehalt an Verunreinigungen effektiver steuern. Unter Ausnutzung der Vorteile des gepulsten anodischen Gegenstroms wurden Ni-W-Mehrlagenschichten, die abwechselnd aus weichen und harten Ni-W-Schichten mit einer Schichtdicke von ~2,5–0,05 µm bestehen, in einem einzigen galvanischen Bad abgeschieden. Die Mehrschichtarchitektur ermöglicht es, harte Beschichtungen mit geringeren Eigenspannungen abzuscheiden.

https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.108145

SPS in Sauerkupfer

Abb. 2: Die Bruchflächen der galvanisch abgeschiedenen Cu-Schichten sind nach den Zugversuchen als  (a) PC, (b) PCS0.2, (c) PCS0.5,  (d) PCS1.0 und (e) PCS2.0  gekennzeichnet. Galvanik mit  SPS-Konzentrationen von  0, 0,2, 0,5, 1,0 und 2,0 ppm Abb. 2: Die Bruchflächen der galvanisch abgeschiedenen Cu-Schichten sind nach den Zugversuchen als (a) PC, (b) PCS0.2, (c) PCS0.5, (d) PCS1.0 und (e) PCS2.0 gekennzeichnet. Galvanik mit SPS-Konzentrationen von 0, 0,2, 0,5, 1,0 und 2,0 ppm Galvanisch abgeschiedenes Kupfer aus Schwefelsäure-haltigen Bädern wird aufgrund seiner mechanischen und elektrischen Eigenschaften in großem Umfang in modernen elektronischen Gehäusen eingesetzt. Die organischen Zusätze, die den Galvanisierungslösungen zugesetzt werden, sind für die Kontrolle der Abscheidungsrate der reduzierten Cu-Atome und der Mikrostrukturen des galvanisch abgeschiedenen Cu entscheidend.

Der bekannte organische Zusatz, Bis-(3-sulfopropyl)disulfid (SPS), reagiert mit Cl-Ionen, um die Reduktionsrate von Cu-Ionen auf der Kathodenoberfläche zu beschleunigen und die Oberflächenrauheit des galvanisch abgeschiedenen Cu zu verringern. Die Variation der Konzentrationen der Zusatzstoffe wirkt sich aufgrund der veränderten Abscheidungskinetik der reduzierten Cu-Atome erheblich auf die Mikrostrukturen des galvanisch abgeschiedenen Cu aus.

In einer in Taichung, Taiwan aufgeführten Studie wurden Cu-Folien, die durch Galvanisieren mit verschiedenen Konzentrationen von SPS hergestellt wurden, anhand von Zugversuchen untersucht. Die SPS-Konzentration beeinflusste die Korngröße der galvanisierten Cu-Folien, was zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften führte (Abb. 2).

Die unterschiedlichen Konzentrationen der Verunreinigungen entsprechen den unterschiedlichen Korngrößen, die den transgranularen und intergranularen Bruch während des Zugversuchs bestimmen. Die Ergebnisse lassen die Interpretation zu, dass die SPS-Konzentration, die die Mikrostrukturen des galvanisierten Cu kontrolliert, zu einem Hall-Petch-Effekt (Kornfeinung) mit Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der galvanisierten Cu-Folien führt.

https://doi.org/10.1038/s41598-023-27669-2

Aqua Metals

Abb. 3: Die Recyclinganlage für Lithium-Ionen-Batterien von Aqua Metals ist jetzt in Betrieb (Foto: Aqua Metals)Abb. 3: Die Recyclinganlage für Lithium-Ionen-Batterien von Aqua Metals ist jetzt in Betrieb (Foto: Aqua Metals)Die in Nevada, USA ansässige Recycling-Firma Aqua Metals Inc. hat bekannt gegeben, dass sie jetzt erfolgreich galvanisches Kupfer aus Lithium-Ionen-Batterien zurückgewinnt. Aqua Metals hat erfolgreich kritisches Batteriemetall aus verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien im Produktionsmaßstab durch einen geschlossenen Galvanisierungsprozess zurückgewonnen. Das Li-AquaRefining-Pilotsystem des Unternehmens hat Verunreinigungen und Spurenmetalle aus tonnenweise recycelter schwarzer Masse von Lithiumbatterien entfernt und dann selektiv reines Metall mit Hilfe von Strom zurückgewonnen (Abb. 3).

Kupfer ist das erste wertvolle Material, das in diesem Prozess mit Hilfe von Strom recycelt wird. Die Rückgewinnung von Lithiumhydroxid, Nickel, Cobalt und Mangandioxid ist geplant, so dass alle wertvollen Stoffe, die in der üblichen schwarzen Masse von Batterien enthalten sind, recycelt werden. AquaRefining ist so konzipiert, dass Spurenelemente entfernt werden und die reinen Metalle selektiv zurückgewonnen werden. Das System kann Ausgangsmaterial mit unterschiedlichen Konzentrationen kritischer Mineralien verarbeiten und sich an künftige Änderungen in der Lithiumbatteriechemie anpassen, so die Firma.

www.globenewswire.com

 

Weitere Informationen

  • Ausgabe: 2
  • Jahr: 2023
  • Autoren: Dr. Nagaraj N. Rao

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