Гальванические покрытия Справочник Ю.Д.Гамбург 2006-600 (1074331), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Для повышения износостойкости покрытий можно также ввести до 15 г/л никеля (по металлу). 3.3.3. Приготовлениерастворов Растворы серебрения готовят из дицианоаргентата калия. Необходимое количество этой соли растворяют в воде и добавляют отдельно приготовленные растворы К,СО, и КСХ (или, в случае роданидного раствора, КСХБ), а затем растворы необходимыхдобавок, после чего ванну доводят до нужного объема. Если цианил имеет невысокую чистоту (технический), то его необходимо предварительно очистить путем добавления к раствору 2 мл/л пероксида водорода. Через 12 часов к раствору добавляют такую же массу акти вирован ного угля и еще через 1 — 2 часа раствор отфильтровывают.
В случае отсутствия дицианоаргентата его можно приготовить из азотнокислого серебра, добавив к последнему в стехиометрическом соотношении очищенный (как указано выше) раствор цианида калия. При этом выпадает осадок цианида серебра, который далее растворяют в избытке КСХ, Отмывать осадок цианида от ионов нитрата не обязательно: небольшое количество нитрата не мешает процессу, хотя несколько снижает ВТ„. Концентрация карбонатов при эксплуатации раствора не должна превышать 150 г/л; их избьпок удаляют добавлением нитрата кальция или бария с последующей фильтрацией раствора. Впрочем, вместо удаления карбонатов можно просто разбавить электролит, частично заменяя его новым, совсем не содержащим карбоната, а из отработанной части высадить серебро электрохимически, работая с нерастворимым анодом.
При необходимости корректирования раствора по серебру дицианоаргентат можно растворять прямо в электролите, а цианид (обработанный, как указано выше) и роданид растворяют отдельно, причем растворы обязательно фильтруют. Если раствор загрязнился при эксплуатации, его обрабатывают так же, как вначале, — перекисью водорода и активированным углем. При составлении раствора по возможности следует пользоваться калийными солями, а не натриевыми.
Существует еще один способ приготовления роданидного раствора: отдельно приготовленные растворы нитрата серебра, карбоната калия и К4Ге(СХ), доводят до кипения, сливают вместе и продолжают кипячение еще около 1,5 часов. При этом выпадает красновато- бурый осадок гидроксида железа (Ш), и в момент его образования следует добавить пероксид водорода. Осадок необходимо отфильтровать и к раствору добавить роданил. Этот способ имеет тот недостаток, Зр.бр*бр р д, д д ~\\ф что осадок гидроксида железа захватывает часть серебра, которую затем приходится выделять в виде хлорида путем добавления НС! и нагревания.
3.3.4. Меланизм выделении серебра Выделение металла происходит в основном в результате разряда на катоде частиц Ай(С1Ч)'-, в результате которого образуется металлическое серебро и освобождаются свободные ионы цианида, При этом в составе раствора имеются и другие частицы — АяСХ, Ая(СХ)',—, также способные разряжаться. Между всеми этими частицами, включая ионы сгч,существуютподвижныеравновесиятипаАйсм+сгч б Ая(сх)м которые постоянно смещаются в результате протекания катодных и анодных реакций.
Кроме того, цианиды подвергаются гидролизу и окислению на аноде, в результате чего образуются карбонат-ионы. 3.3.5. Особенности Для предварительного серебрения (толщиной менее 1 мкм), которое необходимо для обеспечения высокой адгезии последующего толстого слоя (во избежание выделения контактного серебра), применяют цнанидный раствор, содержащий не более 1,5 г/л серебра (по металлу), около б г/л меди (по металлу) и 50 г/л КСЯ. Этот раствор работает при комнатной температуре, осаждение ведется около 3 минут при плотности тока до 0,2 А/дм' !детали загружают под током).
Для этой цели пригоден и роданидный раствор с таким же содержанием серебра. Амальгамирование поверхности, которое до сих пор иногда производят вместо предварительного серебрения, применять не следует. Серебряные покрытия обладают интересным свойством очень интенсивной поверхностной диффузии уже при комнатной температуре. Серебро как бы переползает по поверхности, заращивая небольшие дефекты. 3.3.б. Аноды При осаждении серебра и его сплавов аноды применяют почти исключительно серебряные.
Проблем с их растворением обычно не возникает. 3.3. '7. Снятие недобронанественньп покрытий С поверхности стали серебро наиболее просто снять анодным растворением в смеси 75 г/л цианида натрия и 20 г/л гидроксида натрия либо химическим растворением в концентрированной азотной кис- лоте. С латунной поверхности серебряное покрытие удаляют химическим растворением при 80 'С в серной кислоте, к которой добавляют немного азотной кислоты или нитрита натрия.
3.3.8. Сплавы серебра с сурьмой, медью и палладием Из сплавов серебра наибольший интерес представляют сплавы с сурьмой, которые значительно превосходят чистое серебро по износостойкости и притом пригодны в качестве материала для электрических контактов (снижается залипание по сравнению с чистым серебром). Приготовление электролитов для осаждения сплава отличается тем, что в раствор вводят двойную соль калий-сурьма виннокислый (тартрат), а также сегнетову соль после растворения дицианоаргентата, цианида и щелочи.
Составы распюров дляосажденияАя — ЯЦвг/л) приведены в табл.3.5. Приведены также составы растворов, применяемых для осаждения сплавов серебра с палладием и медью. Таблица д5 3.4. Золото и его сплавы с никелем, кобальтом, серебром, медью и сурьмой 3.4.1. Свойства и области примеиеиип золотых покрытый Золотые гальванопокрытия относятся к довольно распространенным, что связано как непосредственно с тем, что это драгоценный металл, так и с его важными техническими характеристиками. Достовлелма 1.
Очень высокая электропроводность (выше только у серебра и меди), низкое контактное (переходное) сопротивление. 2. Очень высокая пластичность, отсутствие напряжений, возможность деформации без нарушения оплошности. 3. Очень высокая коррозионная стойкость в различных средах, возможность длительной эксплуатации. Низкая пористость в довольно тонких слоях, что обеспечивает коррозионно-защитную способность по отношению к нижележащим слоям. 4. Привлекательный внешний вид. 1.
С точки зрения использования в защитных и функциональных целях недостатком является высокая стоимость самого металла. 2. Золото мало пригодно для пайки, так как с обычными припоями (олово — свинец) оно образует хрупкие и растрескивающиеся интерметаллиды, притом растворимые в ПОС-61. 3. Чистое золото (обычно 99,9%) обладает склонностью к залипанию (при работе трущихся пар). В этом смысле имеют преимущество сплавы на основе золота. 4.
Невысокая твердость и износостойкость. Здесь также преимущество имеют сплавы, которые, кроме того, обладают меньшей пористостью. Сплавы, однако, имеют более высокое переходное сопротивление. 5. Низкая стойкость в азотной кислоте, расплавах соды, щелочей и селитры. В соответствии с этим золотые покрьпия (включая сплавы) применяются: а) для электрических контактов, работающих при слабых токах и напряжениях, обеспечивая низкое и стабильное во времени переходное электросопротивление при невысоких контактных давлениях; б) для создания высокой проводимости вдоль поверхности; в) как антифрикционное износостойкое покрытие, в том числе в условиях вакуума; г) для термокомпрессионной сварки; д) для обеспечения высокой коррозионной стойкости поверхности в различных средах, в том числе в присутствии органических соединений; е) для декоративных целей и для ювелирных изделий.
Толщина покрытий в зависимости от поставленной цели составляет О,! 5 — 15 мкм. 3.4.2. Типы растворов, составы и условия осаждения Наиболее распространены так называемые цитратные (лимоннокислые) растворы. Более разбавленный лимонно-кислый раствор используют для предварительного золочения по никелевому подслою. Второй тип электролитов золочения — фосфатные растворы. Они позволяют получать особо чистые золотые покрьпия (до 99,99% Ац), очень пластичные и ненапряженные.
Иногда используются цианидные растворы (имеющие довольно высокую концентрацию свободных ионов цианида), однако существенных преимушеств они не имеют и постепенно вытесняются. Наряду с этим используются железисто-синеродистые растворы, менее токсичные, чем чисто цианидные. Составы рекомендуемых растворов для золочения (в г/л) приведены в табл. З.б. Таблица 3. б Примечания. 1. Электролиты № 3,4 предназначены для получения твердых сплавов, содержащих кобальт и никель. 2.
В электролите № 2 частьдвузамещенногофосфата можно заменить однозамешенным, а содержание золота увеличить до двух раз. При низкой катодной плотности тока (ниже 0,5 А/дмз) на катоде в значительной степени происходит переход трехвалентного золота в одновалентное, и металл почти не выделяется. При более высокой 043, б, Ь, д р г Д плотности тока ВТ, металла достигает 40%, а при дальнейшем увеличении („ уменьшается, что способствует повышению РС. Процесс золочения ведется при 1,0 — 1„5 А/дм', с перемешиванием.