The Influence of Sodium Tungstate Concentration on the Electrode Reactions at Iron–Tungsten Alloy Electrodeposition

Abstract

The investigation of Fe-W alloys is growing in comparison to other W alloys with iron group metals due to the environmental and health issues linked to Ni and Co materials. The influence of Na2WO4 concentration in the range 0 to 0.5 M on bath chemistry and electrode reactions on Pt in Fe-W alloys’ electrodeposition from citrate electrolyte was investigated by means of rotating disk electrode (RDE) and cyclic voltammetry (CV) synchronized with electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM). Depending on species distribution, the formation of Fe-W alloys becomes thermodynamically possible at potentials less than −0.87 V to −0.82 V (vs. Ag/AgCl). The decrease in electrode mass during cathodic current pass in the course of CV recording was detected by EQCM and explained. The overall electrode process involving Fe-W alloy formation may be described using formalities of mixed kinetics. The apparent values of kinetic and diffusion currents linearly depend on the concentration of Na2WO4. Based on the values of partial currents for Fe and W, it was concluded that codeposition of Fe-W alloy is occurring due to an autocatalytic reaction, likely via the formation of mixed adsorbed species containing Fe and W compounds or nucleation clusters containing both metals on the electrode surface.

Macroscopic Dimensional Effect of the Composition and Properties of Coatings With Alloys of Metals of the Iron-Tungsten Group During Induced Co-Deposition: Mechanism of Formation and Consequences

“…Если в области II наблюдается увеличение плотности тока с ростом скорости вращения, то в области I имеет место аномальное снижение плотности тока при увеличении частоты вращения ВДЭ. Следует отметить, что аналогичное снижение наблюдалось также при восстановлении цитратного комплекса железа [26] (в электролите без вольфрамата). Причины такого эффекта требуют дальнейшего детального изучения.…”

“…Как следует из [26] (на примере получения сплавов Fe-W), в области потенциалов I имеет место восстановление вольфрамат-иона до некоторой промежуточной степени окисления, причем степень окисления, что вполне вероятно, зависит от потенциала. Оксид-гидроксидные, вольфрамсодержащие слои, ответственные за наблюдаемые результаты, получены следующим образом: при потенциале -0,7 В осуществляли осаждение в течение 10 минут.…”

Anodic Dissolution of Surface Layers as a Method of Increasing the Microhardness of Coatings by Alloys of the Iron Group Metals with Tungsten Obtained by Induced Co-Deposition

“…1). Область потенциалов I от E 1 до E 2 можно отождествить, как это было показано в работе [20], c электровосстановлением вольфрамат-иона -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 -15…”

Kinetics of Electrochemical Nanonucleation by Induced Codeposition of Iron Group Metals with Refractory Metals (W, Mo, Re)

“…В [5] предполагалось, что возникновение связи Me-Me r (Me -это металл группы железа, а Me r -тугоплавкий металл -W, Mo, Re), происходит в результате взаимодействия двух поверхностных кластеров (металла группы железа и тугоплавкого металла). В [37] [18,22,23], увеличение концентрации кислорода сопровождается изменением морфологии получаемых покрытий (рис. 3).…”