книги из ГПНТБ / Андрющенко Ф.К. Пирофосфатные электролиты

литах возможно сближение потенциалов выделения меди и цинка и получение латунных покрытий хорошего каче­ ства.

На Свердловском заводе резинотехнических изделий и Киевском заводе «Красный резинщик» для латуниро­

тельность процесса — 3— 10 мин. Катодная плотность тока составляет 0,2—0,3 а/дм2 при комнатной температуре.

Сплавы Си — 2п, получаемые из пирофосфатного и цианистого электролитов, не отличаются по своим свой­ ствам (испытание на разрыв). Пирофосфатный электро­ лит не требует длительной проработки, производитель­ ность его по сравнению с цианистым выше в 5— 10 раз, корректировка электролита несложная.

При осаждении сплава типа Л-70 в качестве анодов рекомендуется применять латунь, содержащую не менее 80% меди [47]. В этом случае концентрация меди в рас­ творе почти не изменяется. При работе с анодами из латуни Л-62 или Л-68 электролит периодически коррек­

50

тируют добавкой пирофосфатной меди. Введение щаве­ левой кислоты улучшает рассеивающую способность раствора [39].

Сплавы меди с оловом из пирофосфатных электроли­ тов были осаждены Рама Чаром [68]. Раствор содержал пирофосфаты меди и олова, избыток пирофосфата нат­ рия и оксалат аммония. В качестве катодов были при­ менены Р1, Си, латунь и сталь.

От станнатно-цианидной ванны пирофосфатный элек­ тролит отличается более высокой катодной плотностью тока, высоким выходом по току, низким напряжением, устойчивостью раствора и простотой контроля (табл. 20,

21) [68].

Таблица 20

Состав пирофосфатных и станнатно-цианидных электролитов для осаждения сплава Си — 8п, г/л

Элект эолит

Компонент

пирофосфат­ станнатноный цианидный

На процесс электролиза существенно влияют плот­ ность тока и температура. С повышением плотности тока содержание олова в сплаве возрастает (рис. 20). Подо-

Т аблица 21

Режим работы пирофосфатных и станнатно-цианидных электролитов для осаждения сплава Си — 8п, г/л

Электролит

Показатель

пирофосфат­ станнатноный цианидный

52

грев электролита увеличивает концентрацию меди в сплаве. Это подтверждается ходом поляризационных кривых, которые с повышением температуры смещаются в сторону электроположительных значений (рис. 21).

рах:

/ — 80°• 2 — 70°; 3 — 60°; 4 — 50°: 5 — 40°; « — 40° С.

СПЛАВЫ СВИНЦА И ОЛОВА

Сплавы свинца. По своему значению покрытия спла­ вами свинца относятся к антифрикционным, а также к покрытиям, обеспечивающим лучшую пайку деталей (сплавы свинца с оловом типа ПОС, получаемые элек­ тролитическим путем).

Для осаждения сплавов свинца обычно применяются борфтористоводородные и кремнефтористоводородные

электролиты, реже перхлоратные. Помимо высокой агрессивности, требующей специальной футеровки ванн и вентиляции, значительную трудность Представляет стабилизация электролита. Все растворы содержат орга­ нические добавки, улучшающие качество покрытий.

На рис. 22 показаны поляризационные кривые, сня­ тые при осаждении свинцово-оловянных сплавов из раз-

Рис. 22. Кривые катодной поляризации при осаждении оло­ ва, свинца и свинцово-оловянного сплава из электролитов:

/ — сплав $п—РЬ из кремнефтористоводородного электролита; 2, 3 — соответственно РЬ и вп из борфтористоводородного; -1, 5, 6 — РЬ, сплав РЬ—Бп и Эп соответственно из пирофосфатного.

личных электролитов. Выделение сплава Р Ь — бп из кремнефтористоводородного (кривая /), свинца и олова из борфтористоводородного (кривые 2, 3) электролитов протекает с ничтожной поляризацией, поэтому для полу­ чения покрытий удовлетворительного качества необходи­ мо введение поверхностно-активных веществ.

При осаждении свинца, олова и их сплава из пиро­ фосфатного электролита поляризационные кривые рез­ ко сдвигаются в сторону электроотрицательных значе­ ний. Высокая катодная поляризация увеличивает рас­ сеивающую способность раствора.

54

Т аблица 22

Состав электролитов для осаждения сплава РЬ — Бп, г/л

Таблица 23

Режим работы электролитов для осаждения сплава РЬ — Бп

55

Для осаждения свинцово-оловянного сплава с содер­ жанием олова от 1 до 90% был предложен [67] пирофос­ фатный электролит, состав и режим работы которого можно сравнить с борфтористоводородным (табл. 22, 23) [67]. Из пирофосфатного электролита были получены мелкокристаллические осадки свинцово-оловянного спла­ ва с хорошим сцеплением с основой. Допустимые рабо­ чие плотности тока одинаковы в сравниваемых электро­ литах, но в пирофосфатном растворе содержание метал­ лов можно поддерживать более низким. Рассеивающая способность его выше борфтористоводородного электро­ лита. Кроме того, пирофосфатный электролит неагресси­ вен и прост в приготовлении. Борфтористоводородный электролит получают химическим или анодным раство­ рением свинца и олова в борфтористоводородной кисло­ те с применением диафрагмы из керамики. Чтобы при­ готовить пирофосфатный электролит, к растворам солей олова и свинца добавляют пирофосфат натрия.

При этом выпадают осадки пирофосфатов свинца и олова, растворяющиеся в избытке пирофосфата натрия.

При осаждении свинцово-оловянного сплава олово является менее благородным металлом, как это следует

этому содержание олова в сплаве увеличивается с повы­ шением плотности тока и температуры. Концентрация свинца также влияет на состав сплава: при увеличении содержания свинца в растворе уменьшается количество олова в сплаве.

При осаждении сплава РЬ — Бп анодный процесс протекает без затруднений. На рис. 24 анодные поляри­ зационные кривые олова и сплава РЬ — Бп, снятые в пирофосфатном электролите.

Сплавы олова. При соосаждении олова с другими ме­

56

таллами увеличивается его коррозионная стойкость, улучшается структура, снижается пористость и повыша­ ется сопротивление «оловянной чуме». Из пирофосфат­ ных электролитов получены плавы Бп — №, Эп — 2п и Эп — Со.

Состав и режим работы электролитов для осаждения сплавов олова приведены в табл. 24, 25. Из электролита

но получить сплав Бп — 2п любого состава хорошего ка­ чества. Анодный процесс протекает беё затруднений.

С п л а в ы 5 п — 2 п как покрытия обладают лучшими защитными свойствами по сравнению с покрытиями из цинка или кадмия (при содержании цинка в сплаве 20— 30% ), долго сохраняют декоративный вид и легко под­ вергаются пайке.

Для улучшения качества осадка рекомендуется вво-

57

Т аблица 24

Состав электролитов для осаждения сплавов олова, г/л

Таблица 25

Режим работы электролитов для осаждения сплавов олова

58

дить столярный клей или желатину [34]. Из электролита № 2 (табл. 24) можно осаждать покрытия, содержащие 80% олова и 20% цинка.

Содержание олова в сплаве, как видно из рис. 25, понижается с увеличением плотности тока, что харак­ терно при осаждении сплава для более благородного металла.

На состав сплава значительно влияют добавки клея. Для объяснения этого явления необходимо сравнить

поляризационные кривые (рис. 26). Добавка клея сдви­ гает поляризационную кривую цинка в электроположи­ тельную сторону, олова — в электроотрицательную, по­ этому введение клея увеличивает содержание цинка в сплаве.

С п л а в ы Б п — N 1 обладают ввшокими защит­ ными свойствами, повышенной микротвердостью. Леги­ рование никелевого покрытия цловом снижает расход никеля. Для осаждения сплава Бп — N1 из пирофосфат­ ных растворов рекомендуется [70] электролит №'"3 (табл. 24). При оптимальных условиях могут быть полу­ чены осадки сплава, содержащие 67—92% №. С добавг

59