Лекция № 04 (фхомнт очень много лекций часть 1)

МГТУ им. Н.Э. Бауманакаф. ИУ4Доцент Резчикова Е.В.Физико-химические основымикро и нанотехнологийЛекция № 04Электро-химическиепроцессыобезжиривания иочисткиЭлектрохимическая отмывкаУсловие дляосуществленияоперацииДеталь должнапроводитьэлектрический токЭлектрохимическая отмывкаВ качестве электролитов в основномприменяют щелочные растворы,аналогичные моющим химическимрастворам, но с меньшейконцентрацией компонентов.Физическая сущность электро-химическогообезжириванияОчистка изделий при электрохимическомобезжиривании происходит в процессеэлектролиза – пропускания постоянноготока через электролит, когда самиизделия играют роль катода или анода.АнодАнодКатодO2H2КатодO2ДетальH2Н₂Где большепузырьков?Если деталь – катод,то на поверхностиобезжириваемыхдеталей бурновыделяются пузырькиводородаО₂Если деталь – анод, тона поверхностиобезжириваемыхдеталей бурновыделяются пузырькикислородаФизическая сущность электро-химическогообезжириванияГазовые пузырьки в течение первых жесекунд разрывают и удаляют пленкужировых загрязнений.Роль щелочного раствора являетсявспомогательной и заключается вобразовании эмульсии с частицами масла, атакже омылении жиров животного ирастительного происхождения.Очистка с применением электрического токаулучшается в результате того,что:- пузырьки по мере роста разрывают пленкузагрязнения и отделяют его частицы отповерхности- облегчается измельчение жидких и твердыхчастиц загрязнений пузырьками выделяющихсягазов — водорода на катоде и кислорода нааноде.Физические эффекты, способствующиеочисткеУменьшениеповерхностногонатяжения пленкизагрязнений наполяризованнойповерхностиОблегчениедиспергированияжидких и твердыхчастиц загрязненийпузырькамивыделяющихся газовВыделяющиеся газысоздают высокийуровеньвозбуждения вжидкостиЭлектрохимическая отмывкаАнод+-КатодДостоинства катодной очисткиОчистка происходит быстрее иэффективнее, так как на катодевыделяется в 2 раза больше газовыхпузырьков водорода.Недостатки катодной очистки1) наводораживание поверхностногослоя металла деталей, вызывающеепоявление водородной хрупкости;Недостатки катодной очистки2) осаждение на поверхности детали металлов,растворяемых в щелочах (цинка, свинца,олова), что ухудшает сцепление поверхности споследующим гальваническим покрытием;Анодная очистка• Достоинства:• Отсутствуетнаводораживаниеповерхности металлов• Окисляются и удаляютсязагрязнения• Недостатки:• Окисление,потемнение металла• Подтрав поверхностидеталейНа аноде желательно очищать тонкостенные каленыедетали и пружины и нежелательно – медь, латунь идраг.

металлыРекомендации• При катодной очистке рекомендуется передвыемкой детали из ванны изменить направлениетока и подключить деталь анодно. При этомадсорбированные атомы водорода реагируют свыделяющимся кислородом, что уменьшаетводородную хрупкость металла, и осажденныепленки металлов -загрязнений растворяются:•Мео — nе → Меn+РекомендацииДля уменьшения нежелательноговоздействия на металлэлектрохимическую очисткуцелесообразно применятькратковременно для удаления небольшихзагрязнений.Раствор для электрохимической очистки должен содержатьПАВ, образующие на поверхности ванны стабильный слой пенытолщиной 25÷75 мм, улавливающий захваченную пузырькамигазов жидкость и уменьшающий едкие испарения.АнодКатодОднако чрезмерно толстый слой пены создает опасностьвзрыва из-за наличия в нем водорода и кислорода.Не допуститьухудшенияУлучшитьУвеличение плотности токаПЭНЭСкорость электрохимической очисткиВеличинаподтравливаниядеталиПлотность токаПЭНЭУменьшение плотноститокаНе допуститьухудшенияУлучшитьРучные и автоматизированныеустановки химической иэлектрохимической обработки вмикроэлектроникеВанны оборудуют устройствамидля подогрева и вытяжки.Электроды делают из свинцаили нержавеющей стали.Режим эл-хим.

обезжиривания:плотность тока 3 - 10 а/дм2;напряжение 3 - 12 в;расстояние от анода додетали 5 - 15 см;продолжительность 3-5 мин.После обезжиривания детальпромывают в горячей водедля удаления щелочи.Гальванический участок, гдепроизводят электрохимическуюотмывкуДостоинства технологииЭлектрохимическаяочистка деталейпротекает быстрее,чем химическаяОтсутствует силовоевоздействиеинструмента наочищаемую детальОчищать можнодетали любойформыКонец темы.