34 Свойства и назначение оловянных покрытий. Оловянная чума. Кислые и станнатные электролиты оловянирования. Электродные процессы. Особенности оловянирования латунных изделий

При – 10° С перекристаллизуется

Электролиты оловянирования.

1. Кислые – просты по составу SnSO4 20-40 г/л, H2SO4 90-150 г/л, БОД. Формалин 1-2г/л (под его действием Sn+4 переходит в Sn+2).

Т=18-20 С, iк=2-3 А/дм^2, ВТ=85-95%

А оловянный: Sn – 2 e = Sn^2+

K: Sn^2+ +2e = Sn

Нет комплексов, малая поляризация.

По рисунку:

1 Кислые электролиты без БОД

2 Кислые с БОД

3 Станнатный электролит

Sn^2+ +2H2O = Sn(OH)2↓ +2H^+

↑электропроводность (в кислоте ионы Н проводят ток)

↓SnSO4 → ↓iк→↓производительность; ↑ SnSO4 →пассивация анода, ↑ унос в сточные воды; ↓ SnSO4 →гидролиз олова→дендриты, ↓электропроводности→↑напряжения→нагрев→↓ВТ, качества;

↓БОД→↓поляризации→↓качества,↓блеска; ↑БОД→↓блеска

↓формалина→↑Sn^4+→дендриты; ↑формалина→нет + эффекта

↓iк→↓производительности,↑ iк→дендриты (порошок)

↓Т→↓iк→↓производительности, ↑Т→↓поляризации→↓ВТ,качества.

Электролит оловянирования нельзя перемешивать сжатым воздухом – О2 окисляет до Sn^4+.

Коэф. пульсации выпрямления тока не менее 20%.

2. Станнатные электролиты.

Na2SnO3 = 80-100 г/л, БОД, Н2О2=2-3 г/л(из Sn+2 получается Sn+4), Т=70-75 С, ik=0,8-1,5 А/дм^2

К: SnO3^2- + 4e + 3H2O = Sn + 6OH^-

А: Sn - 4e + 6OH^- = SnO3^2 + 3H20ч

По рисунку:

1. Если малые плотности тока, образуется стонит SnO2^2- дендриты (анод белый)

2. Частичная пассивация

3. Стоннат SnO3^2- (золотистый)

4. Полная пассивация

5. Выделение кислорода (черный)

Химическое оловянирование.

SnCl2=10-20г/л, тиомочевина  (CS(NH2)2) = 80-90г/л, HCl=15-17г/л, NaCl=70-90г/л.

В присутствии тиомочевины потенциал олова становится положителльнее меди (Sn заключается в комплекс) – олово контактно восстанавливается на меди, толщина менее 1 мкм.

36. Серебрение. Назначение покрытий. Виды электролитов, цианистые и нецианистые электроли-ты. Катодные и анодные процессы. Влияние состава и режимов на качество покрытия.

Потенциал Ag +0,8 В

Для защиты от окисления.

Серебро со временем тускнеет, чернеет. Покрывают сталь-никель-медь-серебро. Серебро на меди выделяется контактно. Поляризация практически отсутсвует – рыхлое контактно осажденное покрытие (в обычном электролите). Как правило все электролиты серебрения CN.

Цианистые электролиты серебрения.

[Ag(CN)2]^- комплекс в электролите = 40-45 г/л в пересчете на Ag

KCN=110-150 г/л улучшает структуру серебряных покрытий

K2CO3 15-120 г/л рН=11, 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O предупреждает гидролиз CN, KCN+ H2O=HCN↑+KOH

БОД, Т=18-25 С, ВТ = 98-100%, ik = 1-3,5 А/дм^2

Ag^+ +KCN = AgCN↓+K^+

Ag^+ +2KCN = [Ag(CN)2]^- +2K^- дициан аргентат, комплекс Куст=10^21

Ag^+ +3KCN = [Ag(CN)3]^2- +3K^+ Куст=10^22

Ag^+ +4KCN = [Ag(CN)4]^3- +4K^+ Куст=10^32

K: [Ag(CN)3]^2- +e = Ag +3CN^- вблизи катода концентрация свободного CN выше, чем в объеме.

А: Ag +2CN^- - е = [Ag(CN)2]^-

У катода: [Ag(CN)2]^- + CN = [Ag(CN)3]^2- Если в объеме будет мало свободного CN, то на аноде идет рекция Ag+CN-e=AgCN↓ пассивация, выделение О2

↓С_[Ag(CN)2] →↓iк→↓производительности, ↑↓[Ag(CN)2] →↑унос в сточные воды, ↑стоимость электролита

↓С_KCN → пассивация анода Ag+CN^--e= AgCN↓, ↑ KCN→токсичность, затраты на обезвреживание сточных вод, ↑стоимость электролита

Из-за карбонизации K2CO3 накапливается в электролите, существует 2 способа удаления

1. Обработка Ca(CN)2 + K2CO3 = 2KCN+CaCO3↓

2. Вымораживание +5…0 С, K2CO3 кристаллизуется на дне, ниже 0 не охлаждать – кристаллизуется CN соли

Ia=0,5-2 А/дм^2 зависит от свободного CN

↓ Ia→↑S анода→↑массы анода, ↑ Ia→пассивация анода, ↑ KCN

↑Т→↓ВТ, качетсва, ↓Т→↓iк→↓производительности

При серебрении Cu, Ag даже из CN электролита выделяется контактно. Существут 2 способа серебрения Cu или латунных деталей:

1. Предварительно амальгамируют, путем погружения в раствор CN, Cl или закисной азотной ртути – ртуть контактно выделяется на Cu и растекается. Белый цвет меди.

2. Предварительное серебрение в растворе, содержащем очень малое количесвто Ag = 1 г/л, KCN= 50-60 г/л. Затяжка iк=0,1А/дм^2, затем переносят в электролит.

Нецианистые электролиты серебрения.

1. KCN заменен на радонит К – KSCN, остальной состав практически одинаковый

К: [Ag(CN)2]^- + e = Ag+2CN^-

A: Ag+2SCN^- - e = [Ag(SCN)2]^- радонит Ag движется к катоду, у катода: [Ag(SCN)2]^- + 2CN = [Ag(CN)2]^- + 2 SCN более прочный комплекс. Широкое применение электролита, но хуже качество, чем (CN)3^2-

2. Раданистый электролит серебрения – все серебро в виде [Ag(SCN)2]^-, плохое качество, слабый комлекс.

Утилизация серебра. Контактное охлаждение Ag на Zn порошке. Порошкообразные отходы всыпать в комплексную стеклянную колбу и залить азотной кислотой 1 литр кислоты кипятить на плитке, до окончания выделения бурого газа – Ag переходит в раствор. Раствор 3 раза разбавляют водой и фильтруют. Затем вводят NaCl 60 гр на 100 гр Ag – осадок AgCl отфильтровывают и промывают горячей водой и сушат 100 С. Сухой AgCl переносят в тигель, засыпают Na2CO3 1:1, перемешивают и нагревают до 1000-1100 С (муфельная печь) 1 час. 4 AgCl + 2 Na2CO3 = 4 NaCl + 2CO2+O2+4Ag тигель охладжают в печи, Ag в виде слитка, извлекают, промывают в горячей воде.