Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Андрющенко Ф.К. Пирофосфатные электролиты

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

29.10.2023

Размер:

2.19 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 97 8 9 > Следующая >>>

кой желатины в количестве 1 г/л увеличивается содер

жание	олова в сплаве. При плотности тока, равной
3 а/дм2,	25 мк осаждается за 30 мин.

С п л а в	Эп — Со	осаждается	из пирофосфатного
раствора (электролит № 4, табл. 24)			с содержанием оло
ва в сплаве	13— 100%	[68]. При введении в электролит

хлористого никеля можно получить тройной сплав Бп — N1 — Со.

СПЛАВЫ НИКЕЛЯ, ЦИНКА, ЖЕЛЕЗА И КОБАЛЬТА

В целях повышения коррозионной стойкости и твер дости цинковых покрытий применяется легирование цин ка никелем.

При 12—28% -ном содержании никеля в сплаве микро твердость покрытия в 6—7 раз выше микротвердости цинка. Покрытие с высоким содержанием никеля явля ется катодным по отношению к стали и может служить защитным покрытием только при условии беспористости.

С п л а в 2 п — N1 Рама Чар [66] предлагает осаж дать в электролите, состав и режим работы которого при ведены в табл. 26, 27 (электролит № 1). От цианистого и аммиакатного электролитов для осаждения сплава 2п — № пирофосфатный электролит отличается высокой рассеивающей способностью, более высокими катодными плотностями тока и хорошей устойчивостью. Микротвер дость сплава составляет до 450 кГ/мм2 по Виккерсу.

Никель вводится в электролит в виде хлорида, цинк в виде пирофосфата. Материалом анодов служат сплав 2п — № или чистые металлы N1 и 2п. При этом надо учитывать, что растворение никелевых анодов происхо дит со 100%-ным выходом по току, а цинковых ано дов— с 75%-ным. Плотность тока влияет на состав сплава лишь в области более низких значений при осаж дении сплавов с большим содержанием цинка.

									Т аблица			26
Состав пирофосфатных электролитов для осаждения сплавов
никеля,	цинка	и	железа,		г/л
								Номер электролита
	Компонент						1 [«¡1		2 1'51	3	176]
							1 [«¡1		2 1'51	3	176]
N1 в п е р е с ч е т е		н а м е т а л л и ч е с к и й					17,6		17,6		____
											____
Zn в п е р е с ч е т е		н а	м е т а л л и ч е с к и й .				19,6		—		19,6
К4Р2О7	в п е р е с ч е т е н а			Р2С>7— .			260,6		174,0	174,0
№С12 -6Н20 ...........................................								—	71,4		—
...........................................РеС1з •6Н20								—	27,0	27,0
								—
И е в п е р е с ч е т е		н а	м е т а л л и ч е с к о е					—	5,6		5,6
^ПзРгО?.........................................................								—		56,4
									Тиблица			27
Режим работы пирофосфатных электролитов для осаждения
сплавов	никеля, цинка			и	железа
								Номер электролита
	Показатель						1	(661	2 175)	3	[76]
							1	(661	2 175)	3	[76]
p H .................................................................		С						9,0	8,3	9,5
Температура,		С						60	60	60
Катодная плотность тока при пере
мешивании, а/дм2			............................				0 ,2 5 -1 5		0,35—3,5	0,35-8,4
Анодная плотность тока, а/дм2								—	0,09—0,9		—
Катодный выход по току, %						% •	9—49		32-41
Содержание никеля в сплаве,						% •	21—84-					-
												-
С п л а в ы		Ре — N 1			и	N¡ - 7 - Со обладают хороши

ми магнитными свойствами, повышенной твердостью и высоким сопротивлением механического износу. Сплав КЧ — Со применяется для изготовления матриц при прес совании пластмасс, деталей счетно-вычислительных и

звукозаписывающих устройств, дли покрытий стереоти пов в полиграфии.

Сплав Ие — № тина пермаллой с высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой исполь зуется в радиотехнике и приборостроении, где необходи-

Рис. 27. Кривые зависи			Рнс. 28. Кривые катодной по
мости	состава сплава		ляризации при осаждении спла
Ре—N1 от катодной плот			ва Ре—N1 при температурах:
пости	тока и	температу	7 — 80°; 2 — 70°; Я — 60°;	4 — 50°;
ры:
	2 — 50°;	2 — 60°; 4 —	5 — 40° С.
1 — 40°;			мы сплавы. Кроме	того,
70°: 5 — 80° С.

сплав Ре—N1 может быть применен для защиты деталей от коррозии взамен нике левого покрытия при условии, что содержание железа в сплаве не превышает 40% [43].

Основным недостатком хлоридно-сульфатного элек тролита для осаждения сплава Ре — № является боль шая хрупкость получаемых покрытий и недостаточная адгезия (осадки растрескиваются и отслаиваются). Из пирофосфатного электролита получают блестящие глад кие осадки сплава Ре — № с хорошим сцеплением с ос новой при содержании никеля в сплаве от 4 до 87%.

Электролиз рекомендуется вести в электролите (см. табл. 26, 27). Состав сплава зависит от температуры

раствора (рис. 27). С повышением температуры содер» жание никеля в покрытии возрастает. При подогреве электролита поляризационные кривые сдвигаются в сто рону электроположительных значений (рис. 28).

Выход	сплава		по		току
увеличивается с возрастани
ем плотности		тока		и	pH
(рис. 29). Добавка цитрата
аммония	в	этом	по	случае
уменьшает	выход			току,
поэтому введение ее в пиро
фосфатный электролит					для	1А	23	П2
осаждения	сплава		Ре — N1					Ак,Ф”2
не рекомендуется.						Рис. 29. Кривые зависи
Сплав	№ — Со			можно
						мости катодного		выхода
осадить из сульфатных, хло						по току от плотности то
ристых и	борфтористоводо-					ка, pH и добавок цитра
родных электролитов, а Ие—						та аммония при осажде
N1 — из сульфатных				и	хло	нии сплава Ре—Ни
						1 — рН=8,3 с	добавкой 20 г!л
ристых. Рама		Чар	[74,		75]	цитрата аммония;		2 — рН-=
рекомендует пирофосфатные						= 7-.-2; 3‘ - - pH” 8,3; 4 —
								рН=9,2
электролиты.
Характеристики пирофосфатного и хлоридно-сульфат-
ного электролитов для осаждения сплава N1 — Со можно
сравнить	по	табл.		28,	29	[75].

В пирофосфатном электролите сплав осаждается при меньшей концентрации никеля, однако покрытие полу чается того же состава, что и при осаждении в хлорид- но-сульфатном электролите.

Пирофосфатный электролит •отличается более высо кой рассеивающей способностью, высоким выходом по току, устойчивостью и простотой контроля. Скорость осаждения покрытия значительно больше, чем в хлоридносульфатиом электролите.

Т аблица 2S

Состав пирофосфатного и хлоридносульфатного электролитов для осаждения сплава Ni — Со, г/л

	Электролит
Компонент	пирофосфат-	хлоридно-
	пирофосфат-	хлоридно-
	ный	сульфатный
NiCIs •6Н20 ..........................................	71,4	45
NiS04 •7Н20 ..........................................	—	24,0
СоС12 •6Н20 ..........................................	23,8	—
C0 SO4 •6 Н20 ..........................................	--.	15
P2O Î .........................................................	174	—
Цитрат а м м о н и я ...................................	20	—
Ni в пересчете на металлический .	17,6	61,55
Со в пересчете на металлический .	5,9	3,37
Формиат н а т р и я ...................................	—	35
...................................................Н3 ВО3	—	30
	—
(NH4)2S 0 4 ..................................................	—	2,5
Формальдегид...........................................	—	1

Рис. 30. Кривые катодной поляризации при осажде нии сплава Со—N1:

( / - 8 0 е; 3 - 6 0 ° ;	5 — 40° С);
Со	(?), № (4).

Выделение никеля, кобаль та и сплава N1 — Со из пиро фосфатных электролитов со провождается большой поля ризацией (рис. 30). Подогрев электролита смещает поляриза ционные кривые в сторону элек троположительных значений.

При соблюдении оптималь ных условий выход сплава по току высок. На величину выхо да по току большое влияние оказывают плотность тока, pH электролита и интенсивность перемешивания.

							Т аблица 29
Режим работы пирофосфатного и хлоридно-сульфатного
электролитов осаждения			сплава N1 — Со, г/л
						Электролит
	Показатель					пирофосфат	хлоридно-
						пирофосфат	хлоридно-
						ный	сульфатнмй
p H ................................................................						9,3	3,7
Температура, °		С ....................................				60	60
Удельное сопротивление, ом ■см					.	4,65	10,08
Напряжение, в		....................................				1,1—2,3	0,7—2,1
Перемешивание,		об1мин . . .			.	0	800
Катодная плотность тока, а/дм2					.	0 ,7 5 -8 ,4	0 ,3 5 -8 ,4
Анодная плотность тока, а/дм2						0,1—2,1	0,1—2,1
Катодный выход по току, %				•		63—99	57—73
Анодный выход		по току, °/о .				87	98
Рассеивающая		способность		по	Тар-		*
даму, %	..................................................					0,0316	0,0139
Содержание N1 в покрытии, %						69—74	69—75
Время	осаждения		12,5	мк	при		16
2,8 а!дм2,	м и н ...........................................					10	16
При понижении pH выход по току падает, а при пере
мешивании электролита (кривая /,						1200 об/мин), и уве

личении плотности тока — возрастает (рис. 31).

Состав сплава зависит от pH, присутствия цитрата аммония и перемешивания (кривая 6, при 1200 об/мин) электролита (рис. 32).

Чем выше водородный показатель, тем больше содер жание никеля в сплаве. Это подтверждается кривыми катодной поляризации, представленными на рис. 33.

С п л а в ы Ъ п — Ре рекомендуются как защитные и антифрикционные покрытия. Однако Н. Т. Кудрявцев [19] утверждает, что электролитический сплав Ъп — Ре обла-

Рис. 31. Кривые зависи мости катодного выхода по току от плотности то ка, pH электролита при осаждении сплава Со—N1:

I	— рН = 10,1; 2	— рН = 8,3;
3 —	p H — 9,3; -/ —	pH-10,1.

Рис. 32. Кривые зависимости состава Со — N1 от катодной плотности тока, pH электроли та, концентрации цитрата ам мония:

/	—	без	цитрата	аммония, рН=9,3;
2	—	прн цитрате аммония 5 г / л , рН =
=9,3; 3 —			при цитрате аммония 20 г ! л ,
рН = 8,3;			4 — то	же,	рН=9,3; 5 — то
же,		pH = 10,1; 6 —		то	же, рН=9,3.

дает повышенной хрупкостью и не отличается коррозион ной стойкостью.

Покрытия сплавом 2п — Ре, получаемые из сульфат ных электролитов, обладают большими внутренними на пряжениями, причем на состав сплава резко влияют колебания pH и плотности тока. Рама Чар [76] предла гает применять пирофосфатный электролит, в котором при высоких плотностях тока состав сплава практически постоянен (электролит № 3, см. табл. 26, 27). В рабо чих условиях концентрации компонентов и pH электро

лита не	изменяются.	также осаждаются из пирофос
С п л а в ы Ие — Со		также осаждаются из пирофос
фатных	электролитов	[78, 79, 80]. Получены осадки

с хорошей адгезией. Рассеивающая способность электро

лита высокая. Для улучшения качества покрытий вво дятся добавки цитрата аммония. Содержание железа в сплаве можно изменять от 15 до 80%.

СПЛАВЫ МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА

Вольфрам и молибден ха
рактеризуются высоким	отри
цательным потенциалом	выде
ления, чем обусловлена слож
ность осаждения этих метал
лов электролитически из вод
ных растворов. Перенапряже
ние водорода на них незначи
тельно. В начале электролиза		Рис. 33. Кривые зависи
осаждается очень тонкий слой		мости	катодной		поляри
металла, но сразу же	после	зации	от	pH	раствора
этого выход по току резко па		при осаждении Со (/, 4),
дает, осаждение прекращается		и N1	(2, 3)	из	пирофос
дает, осаждение прекращается		фатных		электролитов:
и на катоде происходит только			/ — pH “ Ю.З: 2 —			рН =
выделение водорода.			= 8.5; 3 — рН = 8,8;			4 —
выделение водорода.					pH = 10.5.
Исследования показали,что

вольфрам и молибден могут выделяться на катоде в виде сплавов с другими металлами, главным образом, под группы железа. Образующиеся таким путем сплавы обладают высокой твердостью, износоустойчивостью, хи мической стойкостью и жаропрочностью.

Из пирофосфатных растворов удалось получить спла

вы Ре — Мо [53], Со — Мо [55], Ре —	[85], № — ’М [64],
Со — Ш [86, 87], и тройные сплавы	типа N1 — Ре - -

Ш [65, 84]. Составы предлагаемых электролитов и их ре жимы работы приведены в табл. 30, 31.

На рис. 34, 35, 36 показаны кривые зависимости со става осадков и выхода по току сплава Со — Мо (элек

тролит № 2) от плотности тока, температуры и pH. Важ ным фактором является также соотношение концентра ций металлов в растворе. С увеличением плотности тока возрастает содержание молибдена в сплаве и выход по току. Подогрев электролита значительно увеличивает выход по току, однако на состав сплава не оказывает существенного влияния.

Таблица 30

Состав электролитов для	осаждения сплавов молибдена
и вольфрама, г/л
		Номер электролита
Компонент	[55]2 Со—Мо		_=£
[53]1 —РеМо		[85[3 ре-\У	Г—1
[53]1 —РеМо		[85[3 ре-\У	юО
		2-1	00 I
		2-1	— с

(>[88) N1—Ре-\¥

N а2Мо04 •2Н20	40	32,2	_	. _	_	_
РеС13-6Н20	9	—	6,76—54,1		—	6,76-54,1
На4Р20 7- ЮН20	45	66,9	39—312	27,9 -425	60,9	-
к 4р 2о 7 . .	—	—	—			112—363
ИаНСОз . .	75	80	16,8		—	—
СоС12 •6Н20 .		11,9		-	5,9	—
Гидразин .	—	1,5	—	—	—	—
Ыа2\У04 . .	—	—	3—88	1,5—220	18,4	15-118
№С12-6Н20 . —		—	—	5,94—9	—	11,8—68
Цитрат аммония	—	—	—	12,3	11,3	12,3

Рис. 34. Кривые зависимости катодного выхода по току и состава покрытия от плот ности тока при осаждении сплава Со—Мо:

1 —	катодный	выход	по	току;
2 —	содержание	Со	в	сплаве;
		3 — то		же, Мо.

											Таблица 31
Режим работы электролитов						для	осаждения сплавов молибдена
и	вольфрама
							Номер электролита
	Показатель	1	[53]	2	[55]	3	[851	4	[64]	5	[87]	6	[88]
		1	[53]	2	[55]	3	[851	4	[64]	5	[87]	6	[88]
		Ре—Мо Со-Мо				Ре—V/		N1—\У		Со-Ш N1—Ре—\У
pH			8,3		8,3	7 ,7 - 9 ,3		7,7—10			9,1	7,9—9,6
Температу-			50		60	30 -9 0		3 0 -9 0			40	40—80
ра,	°С		50		60	30 -9 0		3 0 -9 0			40	40—80
Катодная
плотность тока
с перемешива-		15,6		17,8		12		3		0,5—6			15
нием, а/дм 2		15,6		17,8		12		3		0,5—6			15
Катодный
выход по то-			44		46	13—65		5—74		41—45		5—50
ку,	%		44		46	13—65		5—74		41—45		5—50
Процентное
содержание
в сплаве		Мо—61		Мо—56		IV—12-Г56		\У-47-1-94		Со-70-1-81 \У—11—48
												N1-14-75

Ре—10—53

5— 964

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 97 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ