- •«Гальваникалық қаптамалар технологиясы»
- •Әдістемелік нұсқау
- •5В072000-«Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы» мамандығының студенттеріне арналған
- •Мазмұны
- •Өңдеу және тәжірибе нәтижелерін дайындау
- •1.Катодтық поляризация
- •Электролит құрамы
- •3.МетаЛл табиғаты
- •4.Электролиз тәртібі
- •4.1. Ток тығыздығы
- •4.2. Температура
- •5.4. Майсыздандыру
- •5.5. Қышқылда өңдеу және декапирлеу
- •Электролиттердің толтыру қабілеттілігін анықтау
- •Электролиттердің шашырату қабілеттілігі
- •Электролиттік мырыштау
- •ЭлектролиТТік мыстау
- •Электролиттік қалайылау
- •Алюминийді анодтық оксидтеу
- •Электролиттік никельдеу
- •Гальвано - химиялық әдіспен композициялық жаБынДыларды алу
- •Жалпы мәліметтер
- •Металдардың электрохимиялық эквиваленттері
- •Әдебиет
Электролит құрамы
Металл иондарының концентрациясы азайған сайын бәсеңдететіндердің катодтық поляризациясы үлкейетіні анықталған және осы себептен катодта ұсақ дәнді тұнба түзіледі. Бірақ, электролитте металл иондарының концентрациясының төмендеуі ток бойынша шығымды азайтады, сондықтан тұздың концентрациясын сақтау үшін металл әлсіз диссоциацияланатын аниондық немесе катиондық кешенмен байланыстырады. Мұндай иондар разрядталған кезде катодтың поляризациясы жоғары дәрежеге жетеді, ал тұнба ұсақ кристалдық құрылыммен сипатталады.
Басқа жағдайларда поляризацияны жоғарылату үшін электролиттің құрамына кейбір тұздар мен қышқылдарды енгізеді, сонымен қатар осы мақсатта беттік активті және коллоидті заттарды қосады. Бұлардың механизмдері кешен құру мен адсорбциялық теорияларда келтірілген [4].
3.МетаЛл табиғаты
Металдың электртұндыруына электрод бетінің зарядының әсерін ескеру қажет. Беттің заряды теріс болған жағдайда аниондардың катодтан электростатикалық тебілуі жүреді де олардың разрядталуына кедергі болады және катиондардың адсорбциясына алып келеді. Керісінше, беттің заряды оң болған жағдайда электродтың бетіндегі аниондардың адсорбциясы күшейеді. Бейтарап молекулалардың адсорбциясы электрод бетінің зарядының тек белгілі бір аралығында болғанда ғана жүреді.
4.Электролиз тәртібі
Металдардың электртұндыру процесі ток тығыздығының, температураның, электролиттің ағынының белгілі бір шамаларында жүргізіледі.
4.1. Ток тығыздығы
Электротұндыруды жоғары ток тығыздықтарында жүргізу электродтың поляризациялы өсуіне және алынған тұнбалардың кристалдарының майдалануына әкеледі. Бірақ, ток тығыздығын жоғарылату белгілі бір мөлшерге дейін мүмкін болады.
Жоғары ток тығыздықтарында электротұндыру процесі жылдамдап, электролиттегі металл иондары азайып, катодқа тұнба дендриттер, өскінділер, ұнтақтар түрінде қонады. Сондықтан токтың мүмкін болған жоғары тығыздығы электролит құрамына, оны құраушылардың концентрацияларына, ортаның рН-ына, температурасына, БАЗға тәуелді болады.
4.2. Температура
Электротұндырудың көптеген процестері бөлмелік температурада өткізіліп, сапалы катодтық қаптау алуға мүмкіндік береді. Бірақ жоғары температураларды талап ететін де процестер бар. Температура жоғарылауымен катодтық поляризация азаяды және бұл катодтық қаптаудың сапасын төмендетеді. Температура жоғары болған сайын иондардың диффузия жылдамдығы көтеріледі де электродтық поляризация азаяды. Гальванотехника тәжірибесінде сапалы тұнбаларды алу мақсатында электрод бетінің зарядында, температурасын, ток тығыздығын ескеру қажет.
4.3. Электролитті араластыруы
Электролит араластыруы электротұндыру барысында концентрациялы поляризацияны төмендетеді , бірақ сонымен бірге катодқа жақын қабатта разрядталатын металл иондарының кемуін тоқтатып, сапалы тұнба алатын ток тығыздықтарын жоғарылатады және жоғары температураларда процесс өткізуге мүмкіндік береді.
4.4. Қапталынатын негіздің материалы
Қапталынатын негіз материалы, сонымен қатар бетінің күйіне байланысты катодтық қаптау әртүрлі сапалы болып шығады: ұсақ дәнді , ірі дәнді, дендриттік, ұнтақ тәрізді, аморфты. Жабындылардың берік ұстасу сапасына да беттің күйіның мағынасы зор.
5.Электродтың бетін дайындау
5.1. Механикалық дайындау .
Электродтың бетінен қабыршақтарды және басқа кедір-бұдырлардан тазалау үшін электродты алдымен ірі түйіршікті зімпаралы терімен өңдейді, содан соң ұсақ түйіршікпен. Бұдан кейін электрод бетін Эшка қоспасымен (CaO+MgO) щетканың көмегімен өңдейді.
5.2. Химиялық дайындау
Электрод беттерін қосымша тегістеу үшін химиялық өңдеу (полимерлеу) қолданылады. Өңдеу ерітіндісінің құрамы (г/л):
H3PO4 – 40-60, H2SO4 – 20-40.
Температура 20-600С, ұзақтық – 1 минут. Өңдеуді арнайы ыдыста шыны шыбықтарға электродтарды іліп қойып өткізеді. Тығыздық H2SO4 (=1,7 г/см3), H3PO4 (=1,5 г/см3).
5.3. Электрохимиялық дайындау
Электрохимиялық өңдеуде өңделетін электрод анод қызметін атқарады. Электрохимиялық өңдеу мақсаты өңдлетін электрод бетінде пассивтік қаптау (пленка) түзу. Электрохимиялық өңдеуге арналған электролиттердің саны өте көп, олардың ішінде жиі қолданылатындар (г/л):
H2SO4 (=1,7 г/см3) - 20-40,
H3PO4 (=1,5 г/см3) – 40-60.
Электрохимиялық өңдеу тәртібі:
ia= 50 А/дм2 дейін,
t= 400С дейін,
= 4 минутқа дейін.
Катод ретінде электрохимиялық өңдеуде анодпен салыстырғанда химиялық тұрақтығы жоғары электродты таңдайды (никель, жоғары легирленген болат).
