Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 191
Текст из файла (страница 191)
Коллоиды и другие поверхностно-активные вещества, препятствующие образованию пористости (ОП-)0, ОС-26 и др.). Прочие добавки, повышающие твердость покрытия и придающие ему блесн. Технологические процессы получения гальванических покрытий состоят в основном из трех групп операций: подготовка поверхности детали; нанесение гальванических покрытий; обработка изделий после нанесения покрытий. Задача подготовки сводится к возможно более полнолгу сглаживанию покрываемой поверхности и удалению с нее различных загрязнений н окнсных или другого происхождения пленен с целью достижения максимальной адгезни и высоких механических свойств покрытия.
В специальных случаях поверхности придают необходимый внешний вид (блеск, матовость). Для этой цели применяют механические, химические и электрохимическис способы или нх сочетание. К механической обработке относятся: пескоструйная очистка, галтовка, гнлифование, полирование, к химичесним и электрохимическим способам — обезжиривание, травление, декапнрование, электрохимическое полировании и пр. Меднение. Медные покрытия применяют для повыгпения электрической проводимости (биметаллические проводники), для изготовления печатных плат в радиоэлектронной аппаратуре, как промежуточную прослойку на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для повышения защитной способности. Электролиты меднення делятся по своему составу на кислые и щелочные.
Кислые электролиты характеризуются наличием ионов Сцэ+, низкой рассеивающей способностью и контактным выделением меди на поверхности стальных деталей. Из электролитов этой группы широко применяются серно- кислые и борфторнстоводородные как наиболее производительные. Составы их приведены в табл. 28.6. Электролиты ! и 2 применяют для нанесения покрытий на детали простой формы из меди и медных сплавов или на стальные детали, на которые предварительно нанесен подслой никеля (3...4 мкм) или меди из цианистого электролита. В растворе ! получакпся блестящие, в 2 — матовые осадки, 3 и 4 используют для скоростного нанесения толстых слоев меди на детали простой формы. В электролитах ! н 4 процесс ведут при интенсивном перемешиванни.
[4 28.2) Гальванические накрытия металлов 70! Таблица 28.6. Составы сернокислых и борфторнстоводорадных электролитов медненмя и режимы электролиза Состав электролита, г/зие Компоненты и режим электролиза Сульфат мели СпБОе-5НзО Фторборат ыеди Сп(ВРе)е Серная кислота Нз5Ое Борфтористоводородная кислота НВРе Барная кислота НзВОз Хлорид натрия ИаС! Блескообразователь Б-7211 200...250 35...70 200...250 200...225 25...30 20...30 5...20 20...35 0,03...0,06 3...5 1,3...1,7 15...30 2...6 0,4...1,2 рн Температура, 'С Плотность тока, А/дм' Скорость осаждения, мкм/мии 0,3...0,6 40...55 40...55 7...8 Ю...25 4...4,5 0,8...0,9 15...30 1...3 0,2 ..0,6 Таблица 38.7. Состав цианистых электролитов меднения и режимы электролиза Состав электролита, г/дм Компоненты и режим электролиза 5...10 5...10 50...70 5...10 10...15 50...70 15...25 12...15 10...15 10...15 5...10 0,03...0.05 110...120 4...5 25...30 15 1...2 10..!! 40...50 !...3 0,3...0,9 10,7...12,8 50...60 1,0...2,5 0,3...0,7 рн Температура, 'С Плотность тока, А/дм' Скорость осаждения, мкм/лепи 15...20 0,3...0,5 О,! ...0,15 70...80 6...10 1,8...2,6 40...50 1...3 0,3...0,9 Основное преимущество цианистых электролитов — взмокая РС и возможносп нанесения прочно связанных с основой мелкокристаллических медных осадков на железа, цинковые сплавы и алюминий.
Составы цианистых электролитов меднения приведены в табл. 28.7. Электролиты 1, 2 используют лля непосредственного медиения стали, чугуна, титана, меди н медных сплавов, деталей, имеющих пайку; 3 — длв нанесения медного подслоя с дальнейщим никелированием, серебрением и т. дц 5 — для скоростного осаждения меди на детали из черных металлов; 4 — для нанесения блестящих покрытий. В табл. 28.8 приведены рекомендуемые Пнанид мели СцСИ Г(ианид натрия ИаСИ (свободный) Гидрокснд натрия ИаОН Тартрат калия-натрия КИаСеНеОе Роданил аммония ИНеСИ5 Тартрат натрия ИазСеНеОе Сульфат марганца МпБОе Роданид натрия ИаСИВ Добавка антипиттингавая составы пирофасфатных электролитов меднення, заменяющих в некоторой степени цианистые.
Электролит 1 используют для непосредственного осаждения меди на детали из алюминии н его сплавов, 2 — лля нанесения первичного слоя меди на алюминий и его сплавы, а также на стальные детали. Электролит 3 применяют для осаждения меди после нанесения первичного слоя из электролита 2. Во избежание контактного выделения меди загрузка стальных деталей долмсиа производитьси только под током при начальной 1„=5...6 А/дмэ (толчок тока). Через 5...10 с плотность тока понижают до номинального значения.
Все электролиты требуют персмешивания. 702 Водные растворы юлей, кислот, щелочей (равд. 28) Таблшта 28.8. Составы пирофосфатных электролитов медиения н режимы электролиза Состав электролита, г/дмз Компоиезты и режим электролиза 40...50 1,0...2,5 30...50 200...240 80...! 00 120...180 !0...15 7,8...8,5 — 7...8 50...60 15...30 45...55 0,5...1,5 1...2 1,0...1,5 О,!...0,3 — 0,2...0,3 0,5...2.0 рн Температура, С Плотность тока, А/лм Скорость осаждения, мкм/мин Длительность процесса, мин г/хм' ! 0,8..7К5 10...30 О...! 0 0,8 8...9,4 18...25 рН..... Температура, 'С Сульфат меди Сп50з.5НзО Пирофосфат натрия ИазРзОз.
10НзО Двузамешенный ортофосфат натрия ИазНРОз 12НзО Нитрат калия КХОз Ссрнокислые электролиты готовятся последовательным растворевием сульфата меди, серной кислоты и прочих компонентов в демииерализоваиной воде. Цианистые электролиты в силу их токсичности применяются только в заводских усповиях, где их приготовление и использование регламентируется ОСТ4.ГО.054.076. Для приготовления пирофосфатных электролитов раствор сульфата меди добавляют небольшими дозами при интенсивном перемешивании к нагретому раствору пирофосфата натрия.
При этом раствор приобретает интенсивно-синюю окраску. Затем в полученный раствор вводят расчетное количество двузамешенного ортофосфата натрия, фильтруют и доводят объем до заданного. Некачественные медные покрытия растворяют в электролите, состоящем из 300...320 г/дмз хромового ангидрида и 100...120 г/дм' сульфата аммония. Рабочая температура 15... ...25 'С, плотность тока /,=8...10 А/дмз. Катодами служат свинцовые пластины. Растворение меди в указанном электролите происходит и без тока, но с меньшей скоростью.
Сплав медь — цинк (латунь). Покрытия представляют собой сплав, содержащий 50... ...80% меди. Оии характеризуются хорошим сцеплением с металлами и резиной и применяются в качестве основного покрытия в декоративных целях и при покрытии резиной стальных изделий, а также в качестве подслоя при никелировании деталей из алюминия и его сплавов. Совместное осаждение меди и цинка, потенциалы которых отличаются более чем на 1 В, производится из растворов комплексных солей, где потенциалы меди и цинка сближаются.
Составы электролитов латунирования приведены в табл. 28.9. Электролит ! применяют для осаждения латуней с содержанием цинка более 30 %, 2 — для осаждения латуней, содержащих менее 30 зб цинка. Электролит 3 используют для осаждения на стальные детали сплава медь — цинк типа томпака, содержащего 90 % Сп. В качестве анолов используют латунь Л62 и Л68, Для замены токсичных цианистых электролитов рекомендуют пирофосфатный электролит, содержащий: Сульфат меди СпБОз.БНзО . Сульфат цинка ХпБОз.УНзО .
Пирофосфат натрия ХазРзОт 10НзО Карбоиат натрия ИазСОз . Щавелевая кислота НзСзОз . Верная кислота НзВОз . При /, =0,3...1,0 А/дм' осаждается сплав, содержащий 70% Сп. Сплав медь — олово (бронза). Покрытия бронзой содержат 10...50 % олова. Высокооловянистая бронза по цвету напоминает серебро, но обладает более высокой твердостью. Твердость бронзы в пять-шесть раз выше меди и приближается к твердости хрома. Покрытия бронзой используют для декоративных целей вместо никеля, а также для замены серебра при гальваническом покрытии некоторых типов контактов. Покрытие бронзой по своим электрическим свойствам уступает серебряному и медному, однако при работе в среде, содержащей сернистые соединения, пере- Гальванические покрытия металлов (4 28.2) Таблица 2830 Составы электролитов латуияровання и режимы электролиза Состав электролита, г/ди~ Компоненты и режим электролиза Пианид меди СпСИ Оксид цинка ЗпО Бианид цинка Зп(С)1)к Г(иаиид натрия МаСН (свободный) Сульфат натрия ИакЗО4.!ОНкО Тартрат калия-натрия К)(аСгНгОк !4..
18 8...14 4...6 8...12 5 40...45 7...8 1! 45 7...8 4...!О 1О...! 1 15...25 50...55 0.2...0,5 0,3...0,5 10...11 !5...25 0.3...0,5 О,! 2...0,15 рн Температура, 'С Плотность тона, А/дм' Скорость осаждения, мкм/мин 8 1 ..2 рн . Плотность тока, А/дмз ходное сопротивление бронзовых покрытий более стабильно, чем серебряных. Электролитическое осаждение бронзы производят в электролите следующего состава: з Е(ианид меди СпС)4......
8...!О Стаинат натрия 5)ах8пОз ° . ° 25...30 Цианид натрия (ЧаС)Ч (свободный) ! 7...25 Гидроксид натрия 7(аОН (свободный)........... 8...10 Электролиз ведут при 60...70 'С, /„= = 1,5...2,0 А/дм'! аноды бронзовые, литые, того же состава, что и получаемое покрытие, скорость осаждения около 0,25...0,30 мкм/мин. Состав покучаемых осадков: 40...50 Згэ 5п и 50...60 06 Сп.
Для осаждения сплава, содержащего 50 ой Зп, рекомендуется пирофосфатиый электролит состава: / 3 Фторид меди Спрг. ° ° ° . ° . 9...!О Хлорнд олова (П) 5пС!к 2НтО .. 23. 25 Пирофосфат калия КгркОт ЗНзО . 350 Желатин.......... 0,2...0,4 На процесс электролиза существенно влияет температура, с повышением которой содержание олова в сплаве уменьшается. Никелирование. Никелевые покрытия хорошо полируются до зеркального блеска и приобретают красивый внешний вид, ие изменяющийся со временем. В болыпинстве случаев никелирование используется в зашитнодекоративных целях. По отношению к железу никель имеет менее злектроотрицательный потенциал, поэтому железо защищается никелем ог коррозии лишь при отсутствии пор в покрытии, что достигается путем увеличения тол- щииы слоя до 30 мкм или использованием многослойных покрытий медь — никель нли медь — никель — хром.
Для осаждения никелевых покрытий наибольшее распространение получили сульфатные электролиты, содержащие в качестве основного компонента сульфат никеля. Для увеличения злектропроводности в электролит вводят сульфаты натрия или магния. Процесс электроосаждення никеля весьма чувствителен даже к небольшим изменениям кислотности. Вследствие этого в электролит необходимо вводить буферные вещества, к которым, в первую очередь, следует отнести НкВОз Барная кислота регулирует рН не только в общем объеме, но и в прикатодиом слое электролита, в котором прн электролизе непрерывно происходит увеличение концентрации ОН Для предотвращения пассивации анодов в электролит вводят хлорнды (МаС1, КС! или МС1к), количество которых должно быть согласовано с режимом электролиза и кислотностью электролита.
Чем ниже рН и выше температура, тем меньше требуется хлоридов для нормального ведения процесса. Высокие плотности тока требуют повышенного содержания хлоркдов. В табл. 28.!О приведены составы и режимы работы нескольких наиболее употребляемых электролитов. Электролиты 1 — 3 используются длп получения матовых покрытий. Электролит 1 предназначается для стационарных угтановок с небольшой программой, 2 — - для колокольных и барабанных ванн,З вЂ” для получения толстослойных покрытий. Электролиты 4, 5 нспользуютсн при блестящем никелировании, создающем защитно-декоративную отделку изделий. Для нормальной работы электролитов 3...5 обязательно непрерывное перемешивание сжатым воздухом, непрерывное фильтрование и Водя»и растворы солей, кислот, щелочей (равд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
