Гальванические покрытия Справочник Ю.Д.Гамбург 2006-600 (1074331), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Очень надежные и имеющие высокую РС цианидные растворы не всегда применимы вследствие их высокой щелочности, сульфатные — напротив, из-за высокой кислотности. Недостатком нейтральных дифосфатных растворов является их низкая производительность. Выход по току в цианидных растворах составляет около 70 — 80% (и сильно зависит от состава раствора и плотности тока), в сульфатных и дифосфатных — почти 100%.
3.2.б. Аиодш Аноды в электролитах меднения, как правило, не создают значительных проблем. Однако следует учитывать, что в кислых ваннах лучше использовать фосфорсодержащие аноды (они дают меньше шлама). 3.2.7. Добавки Используемые в настоящее время кислые растворы для осаждения меди обычно содержат одновременно несколько типов добавок. Один из этих типов, называемый «носителем», представляет собой поли- з.г. «»,, ф этиленгликоль или другой сходный полимер (полиалкиленгликоль) с молекулярной массой 1000 — 6000. Далее, в состав добавки входит выравнивающий агент («выравниватель»), который расходуется на катоде (соосаждается и/или восстанавливается) на предельном диффузионном потоке и при этом увеличивает катодную поляризацию, так как сильно адсорбируется на поверхности катода, частично ее блокируя. Выравниватели довольно многочисленны — в случае меди это обычно органические сульфокислоты или амины.
Наконец, блескообразователи — это чаще всего соединения, содержащие дисульфидные группы. Наряду с этим в растворах меднения до сих пор успешно используют разнообразные производные тиомочевины и желатин. Работа добавок сильно зависит от присутствия в растворе меднения ионов хлорида, поэтому обычно ведется жесткий контроль концентрации хлорида, которая должна составлять примерно 70 мг/л. Цианидные растворы меднения работают в значительно более отрицательной области потенциалов, поэтому они требуют применения других типов добавок. В частности, применяются неорганические добавки, дающие при их диссоциации ионы галлия, селена, теллура, свинца, мышьяка, сурьмы, многие серосодержащие соединения, азот- и серосодержащие гетероциклические органические соединения. В пирофосфатные растворы часто вводят селенистокислый калий или натрий.
Согласно данным Е. А. Нечаева, наиболее эффективные добавки для меднения имеют потенциал ионизации около 7,2 эВ. 3.2.8. Снятие недоброкачественных накрытий Проще всего удалить медное покрытие в растворе 250 г/л триокснда хрома СгО, с добавлением 100 г/л сульфата аммония (при комнатной температуре). 3.2. 51. Снлавы медь — цинк (латунь) Как желтая, так и белая латунь (содержание цинка соответственно 30 — 40 и 75 — 95%) применяются в качестве защитно-декоративных для нежестких условий, а также как более дешевая замена никелевого подслоя под хром.
Латунь, содержащая 30% цинка, используется для покрытия стали при последующем обрезинивании, так как резко улучшает сцепление между резиной и металлом. Наиболее употребительные составы растворов для латунирования приведены в табл. 3.2. Таблица 3.2 Примечания. 1. В ванну № 1 добавляют 2,5 г/л фторида аммония, в ванну № 2 0,01 г/л оксида мышьяка (блескообразователь), в ванну № 3 0,5 г/л сульфита натрия. 2. Ванна № 1 предназначена для декоративного латунирования (по блестящему никелю), ванна № 2 универсальна, ванна № 3 используется для получения белой латуни. 3. В электролитах должно содержаться не более 10 г/л ионов же- леза и не более 0,01 г/л сурьмы и мышьяка.
Готовят эти растворы так же, как близкие к ним по составу растворы меднения. Присутствие аммиака в цианидном растворе очень желательно, так как способствует постоянству состава покрытия. В случае дифосфатного раствора сначала готовят раствор пирофосфата калия (80 г/л), в который при перемешивании вливают отдельно приготовленные растворы сульфатов меди и цинка (соответственно 1 — 2 и 1 — 1,5 г/л), а затем карбонат натрия (20 г/л) . Борную кислоту (8 г/л) следует растворять в отдельной емкости в теплой воде.
Латунирование выполняется с латунными анодами (площадь анодов вдвое больше площади катодов), при температуре несколько выше комнатной (25 — 30'С). Цвет покрытий из сплавов медь — цинк очень чувствителен к содержанию металлов в электролите, и его изменение (сероватый или розоватый цвет, неоднородность цвета) свидетельствует о необходимости корректирования раствора. Концентрация цианидов и карбонатов также должна поддерживаться в довольно узких пределах, иначе может наблюдаться вздутие покрытий, их почернение и проблемы с работой анодов.
3.2. 10. Снлавы медь — олово (' бронза) Сплавы, содержащие 12 — 20% олова, имеют золотисто-желтый цвет и хорошо защищают стальную основу от коррозии в горячей пресной воде. Такие покрытия хорошо паяются и могут, кроме того, применяться как аитифрикциоииые. При более высоком содержании олова (37 — 45%) сплавы приобретают декоративный белый цвет, низкую пористость, высокую твердость и могут работать в качестве электрических контактов. Переходное сопротивление у иих значительно выше, чем у серебра, однако оии тверже и более устойчивы в сернистой атмосфере. Составы растворов для нанесения таких покрьпий (в г/л) приведены в табл.
3.3. Таблица 3.3 В отличие от латуни, бронзу осаждают при сравнительно высокой температуре электролитов. Аноды применяют бронзовые, комбинированные (оловяииые вместе с медными) или нерастворимые (иикелевые). Пользоваться нерастворимыми анодами особенно рекомендуют в случае высокооловяиистых броиз. При пользовании же оловянными анодами необходимо обращать внимание иа их цвет: поверхность этих анодов должна быть частично пассивной, что выражается в наличии «радужиой» пленки. Это нужно, чтобы олово переходило в раствор в четырехвалеитиой, а ие двухвалеитиой форме. Процедура приготовления циаиидиого раствора броизироваиия отличается тем, что в раствор циаиида натрия вводят твердую цианистую медь, раствор отстаивают, декаитируют в рабочую ванну и после этого добавляют заранее растворенные стаинат натрия и едкий иатр.
В таких растворах недопустимо присутствие двухвалеитиых ионов олова (покрытие делается темным и пористым) и, напротив, необходимым является достаточное количество щелочи. Для улучшения растворения анодов полезно добавление сегиетовой соли (до 50 г/л). (Й 2 ГЛАВА 3. Гехнология нанесения покрытий металлами и сплавами 3.2.11.
Сплавы медь — никель Для получения сплавов меди с никелем достаточно к дифосфатному раствору меднения добавить 5 — 15 г/л семиводного сернокислого никеля, а также 20 г/л сегнетовой соли. Состав сплава зависит от соотношения концентраций ионов меди и никеля. 3.3. Серебро и его сплавы с сурьиой, медью и палладиеи 3.3.1. Свойства и области применения покрытий серебром Серебро используется и как функциональное покрытие, и как ювелирное.
Оно обладает красивым белым цветом, имеет самый высокий коэффициент отражения света и самую высокую электропроводность, работает в качестве контакта в условиях трения при давлении на контакт 0,25 — 2,5 Н и токах до 20 А. Будучи значительно дороже меди, в ряде случаев может быть ею заменено. Дав тони егина 1. Самая высокая электропроводность и теплопроводность, самое низкое переходное сопротивление. 2. Пригодно для изготовления волноводов, печатных плат, электрических приборов в технике как слабых, так и сильных токов, паяется. 3. Химически стойко в средах, не содержащих серы и некоторых органических соединений, в том числе в органических кислотах, разбавленных неорганических кислотах, щелочных растворах, пероксидных расплавах.
4. Имеет самую высокую отражательную способность в области видимого света, пригодно для зеркал и отражателей. 5. Имеет низкие внутренние напряжения, допускает получение толстых слоев, в том числе для гальванопластики, б. Пластично, выдерживает механическую обработку. 7. Пригодно в качестве антифрикционного материала для условий вакуума. Недостатки 1. Нестойко и образует на поверхности темные пленки в атмосфере сероводорода и его производных, особенно в присутствии влаги. Тускнеет в атмосфере озона, нестойко в атмосфере аммиака и концентрированных кислот. 33. «. «....., .« ..« .. «. 1~3) 2. Имеет невысокую износостойкость (повышается у сплавов с никелем, кобальтом, сурьмой), недостаточно хорошо работает в условиях трения, склонно к эрозии. 3.
Имеет очень высокую диффузионную подвижность, склонно к «переползанию» по поверхности. 4. В контактах чистое серебро имеет склонность к залипанию и свариванию, особенно при повышенных токах и повышенных механических контактных нагрузках. Пдимеаеаее В соответствии с перечисленными свойствами серебро используют как электропроводящие и отражающие слои, для гальванопластического производства элементов волноводов, как химически стойкое в ряде сред, как электроконтактный материал. В связи с низкой твердостью серебра очень часто осаждают его сплавы, например с сурьмой.
Для борьбы с потемнением (потускнением) поверхности серебра разработаны несколько методов, из которых наилучший заключается в нанесении гидрофобизирующих пленок (например, жирных кислот); в отсутствие влаги процесс потемнения резко замедляется. Существенно медленнее темнеют и сплавы серебра с палладием или никелем. Обычная толщина серебряных покрытий от 3 до 30 мкм. 3.3.2. Составы растворов и условия осаждения Наиболее употребительные составы растворов (в г/л) для серебрения приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 Примечания. 1. Раствор № 1 предназначен для предварительного серебрения, раствор № 4 — для скоростного осаждения серебра (работает при перемешивании). 2. рН раствора № 3 9,0 — 10,0. ~~(114 ГЛАВА 3. Технология нанесения нанрмгпиймегпаяяами и сплавами 3. В раствор Ха 4 дополнительно вводят 20 — 30 г/л нитрата калия и 1Π— 15 г/л гидроксида калия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
