Неполадки при нанесении медных покрытий

в цианидных электролитах

Неполадки	Причины	Способы устранения
Медленное осаждение меди. Аноды чистые и блестящие	Высокая плотность тока на катоде	Понизить катодную плотность тока
Интенсивное выделе­ние водорода	Низкая концентрация меди	Добавить медь в элек­тролит
Темно-красный цвет медного покрытия	Высокая плотность то­ка	Снизить плотность то­ка
Электролит вблизи анода имеет голубую окраску; на анодах светло-серый или коричневый налет	Пониженная концент­рация цианидов или высокая анодная плот­ность тока	Добавить цианистый натрий; зачистить ано­ды; уменьшить анод­ную плотность тока, увеличив число анодов или уменьшив загруз­ку и силу тока

Из пирофосфатных электролитов медь осаждает­ся при высокой катодной поляризации (см. рис. 3.9, кривая 2), особенно при большом соотношении кон­центрации ионов Р₂О₇^4- и ионов меди. В этих условиях получаются мелкокристаллические плотные осадки меди, имею­щие прочное сцепление с основой и равномерно рас­пределенные на покрываемой поверхности.

В состав пирофосфатных электролитов входит ком­плексная соль пирофосфата меди Nа₆[Сu(Р₂О₇)₂], пирофосфат натрия Nа₄Р₂О₇ и двухзамещенный фосфат натрия Na₂НРО₄. В щелочном растворе при рН=8 медь находится в основном в виде комплекс­ных анионов [Сu(Р₂О₇)]^6-, которые образуются при диссоциации комплексной соли:

_.

При рН < 8 возрастает содержание комплекса Сu(Р₂О₇)^2-. Для повышения устойчивости ком­плексной соли в растворе поддерживается избыток пирофосфата натрия в количестве 100–200 г/л.

Прочность сцепления медного покрытия со сталью, с цинковыми и алюминиевыми сплавами улучшается.

Вместо цианидных электролитов меднения иногда использу­ются пирофосфатные электролиты, обладающие высокой рас­сеивающей способностью. При взаимодействии сернокислой меди с пирофосфатом нат­рия образуется сложная комплексная соль:

2CuSО₄ + Na₄P₂О₇ → Cu₂P₂О₇ + 2Na₂SО₄;

Cu₂P₂О₇ + 3Na₄P₂О₇ → 2Na₆[Cu(P₂О₇)₂].

Состав, г/л, и режим работы электролита:

Пирофосфорнокислый натрий (кристаллогидрат) ……… 110

Фосфорнокислый натрий …………………………………. 95

Сернокислый магний ……………………………………… 35

pН …………………………………………………………… 8–9

Катодная плотность тока, А/дм² …………………………. 0,5–0,6

Температура, °С …………………………………………... 18– 25

Выход по току, % ………………………………………….. 98

При перемешивании и нагреве электролита до 50–60°С можно повысить плотность тока до 1,5–2,0 А/дм².

Медные аноды в пирофосфатном электролите склонны к пас­сивированию. Это проявляется в тем большей степени, чем меньше свободного пирофосфата, ниже температура электролита и больше анодная плотность тока. Пирофосфатные электролиты нетоксичны, но применение их ограничено из-за высокой стоимости солей и контактного выделения меди на поверхности стальных деталей.

Удалять медные покрытия с поверхности стальных деталей можно химическим и электрохимическим способа­ми. Самыми распространенными являются следующие способы: 1) в растворе состава, г/л: хромовый ангидрид – 480, серная кислота – 64 при температуре от 20 до 70 °С; скорость раство­рения меди при этом составляет от 50 мкм/ч до 300 мкм/ч; 2) анодное растворение меди в цианидном или хро­мовокислом электролитах. При втором способе снятия меди со стали рекомендуются электролиты следующих составов, г/л: NaCN – 90–95; NaOH – 15; температура – 20–25 °С; напряжение – 6 В; скорость растворения меди – ≈50 мкм/ч.