- •12 Технология нанесения
- •Гальванические покрытия
- •Гальванические ванны приготавливают, если не оговорено иначе, растворением веществ, указанных в рецептах, в
- •Для электролитического осаждения металлов необходим достаточно мощный источник постоянного тока.
- •Контроль необходимой кислотности электролита производится измерением рН (показатель концентрации ионов водорода) с помощью
- •Собственно выделение металлических покрытий производится в специальных ваннах и в самых разнообразных сосудах.
- •Детали, предназначенные к покрытию, подвешиваются в ванне и подключаются к отрицательному полюсу в
- •Аноды в большинстве случаев изготавливаются из того же материала, который осаждается, причем в
- •Детали, предназначенные для гальванического покрытия, необходимо сначала хорошо очистить и избавить от всех
- •При работе с гальваническими ваннами необходимо соблюдать соответствующие требования техники безопасности.
- •Некоторые вещества для гальванических ванн являются сильными ядами (цианиды, соединения ртути, мышьяк, сурьма),
- •Меднение
- •Благодаря своей пластичности и свойству легко полироваться медь широко применяется в многослойных защитно-
- •Медные покрытия защищают сталь от коррозии только в том случае, если они беспористые.
- •Очень хорошая электропроводность меди широко используется в электротехнике и, электронике.
- •Большое значение толстослойные медные покрытия имеют в гальванопластике для снятия металлических копий с
- •Медь и медные покрытия можно химически и электрохимически окрашивать в разные цвета, что
- •Развитие гальванической металлизации пластмасс увеличило заинтересованность медными покрытиями как в виде тонких проводимых
- •Основные виды электролитов для электролитического меднения — щелочные и кислые.
- •Из кислых электролитов наиболее широко применяемыми являются сульфатный и фторборатный.
- •Серная кислота, конц.60- 78502040- 60Тиомочевина-0,44-- Хлористый натрий, мг/л--30-60Хромовый ангццрцц--2- Блескообразующая добавка«ЛТИ», мг/л---4- 5Рабочая
- •Раствор 1 предназначен для матового меднения, рекомендуется перемешивание электролита.
- •Раствор 2 предназначен для блестящего меднения, перемешивание не нужно.
- •Раствор 3 предназначен для быстрого меднения, рекомендуется перемешивание.
- •Раствор 4 предназначен для получения гладких и блестящих покрытий и содержит выравнивающую и
- •С целью интенсификации процессов меднения применяют борфтористоводородные электролиты. Состав электролита следующий г/л:
- •Электролит перемешивают сжатым воздухом или механической мешалкой.
- •Несмотря на токсичность, цианидные ванны широко применяются для непосредственного меднения стали и цинковых
- •Широко используется следующий простой электролит, состоящий из двух компонентов, г/л:
- •При наличии цианистой меди составление данного двухкомпонентного электролита весьма несложно и заключается в
- •Другие цианистые электролиты отличаются лишь различными добавками, ускоряющими в какой-то мере процесс осаждения,
- •Кэлектролитам, которые призваны наиболее полно заменить токсичные цианистые, следует отнести железистосинеродистый электролит, составленный
- •Способ составления электролита заключается в приготовлении соли Шевреля (CuSO3- Cu2SO3 2Н2O) путем обработки
- •Едкое кали вводят в указанную массу в количестве 30 г/л и кипятят все
- •Пирофосфатный электролит имеет ограниченное применение.
- •При составлении электролита каждый из его компонентов растворяют отдельно в горячей воде и
- •Особенность меднения металлов
- •Например, меднение стали 08Х18Н10Т осуществляют обработкой детали сначала в электролите, содержащем 200 г/л
- •Меднение алюминия и его сплавов производят в общепринятых электролитах, применяя специальную подготовку поверхности,
- •Вместо цианистых электролитов можно использовать электролит, состоящий из ортофосфорной кислоты с концентрацией 250-300
Другие цианистые электролиты отличаются лишь различными добавками, ускоряющими в какой-то мере процесс осаждения, либо улучшающими внешний вид покрытий.
Кним относится, например, сегнетова соль (калий-натрий виннокислый), которая вводится в количестве 50-70 г/л для растворения пассивной пленки на анодах.
Кэлектролитам, которые призваны наиболее полно заменить токсичные цианистые, следует отнести железистосинеродистый электролит, составленный на основе железистосинеродистого калия и сегнетовой соли.
Состав раствора следующий, г/л: медь (в пересчете на металл) — 20-25,
железистосинеродистый калий —180-220, сегнетова соль — 90-110, едкое кали -8-10.
Рабочая температура 50-60 °С, плотность тока 1,5- 2 А/дм2, выход по току - 50-60 %.
Способ составления электролита заключается в приготовлении соли Шевреля (CuSO3- Cu2SO3 2Н2O) путем обработки горячего раствора медного купороса подогретым же раствором сульфита натрия до обесцвечивания.
При этом выпадает кирпично-красный осадок соли Шевреля, после чего дают раствору отстояться, декантируют его.
Осадок несколько раз промывают, а затем к де кантированному осадку соли приливают 50%-ный раствор железистосинеродистого калия, подщелачивая полученную массу 10%-ным раствором едкого кали до рН = 11-12.
Едкое кали вводят в указанную массу в количестве 30 г/л и кипятят все вместе 3,5-4 ч. Коричневый осадок, состоящий из Fe(OH)3, анализируют на отсутствие меди и удаляют фильтрованием, а в раствор вводят сегнетову соль как депассиватор медных анодов.
После этого электролит заливают водой до рабочего уровня и приступают к работе.
Несмотря на высокую рассеивающую способность электролита, широкому его применению мешает некоторое количество цианистых комплексных солей, образующихся во время эксплуатации электролита.
Пирофосфатный электролит имеет ограниченное применение.
Его состав следующий, г/л:
•медный купорос — 30-50,
•натрий пирофосфорнокислый — 120-180,
•натрий кислый фосфорнокислый — 70-100.
Рабочая температура 20-30 °С, рН = 7,5-8,9, плотность тока 0,3-0,4 А/дм2, выход по току
— 70-80 %, скорость осаждения меди — 3-4 мкм/ч.
Механическое перемешивание электролита позволяет повысить рабочую плотность тока до 1 А/дм2.
При составлении электролита каждый из его компонентов растворяют отдельно в горячей воде и затем сливают вместе в рабочую ванну с доведением водой до заданного уровня.
Готовый электролит имеет темно-синий цвет и содержит комплексные ионы двухвалентной меди.
Рассеивающая способность его существенно ниже, чем у цианистых электролитов.
Кроме того, при меднении стальных деталей их следует завешивать под током во избежание выпадения контактной меди.
Для удовлетворительной работы с этим электролитом весьма важно поддерживать значение показателя рН в заданных пределах.
Особенность меднения металлов
Меднение различных металлов имеет свои особенности
Например, меднение стали 08Х18Н10Т осуществляют обработкой детали сначала в электролите, содержащем 200 г/л хлористого никеля и 200 г/л соляной кислоты, при комнатной температуре в течение 1- 2 мин, а затем, включив ток, детали гальванически никелируют при плотности тока 5 А/дм2 в течение 1 мин.
После нанесения подслоя никеля детали промывают в воде, переносят в стандартный сернокислый электролит меднения с завеской под током и меднят до требуемой толщины слоя.
Меднение алюминия и его сплавов производят в общепринятых электролитах, применяя специальную подготовку поверхности, т. е. травление и осветление.
При наличии цианистых медных электролитов в качестве специальной подготовки применяют двукратную цинкатную обработку.
Для этой цели очищенные детали погружают при покачивании в цинкатный раствор состава, г/л:
ZnS04 или ZnO (в пересчете на Zn) — 25- 30; сода каустическая — 120-140.
Режим обработки: рабочая температура 20-30 °С, выдержка 30-40 с.
Вместо цианистых электролитов можно использовать электролит, состоящий из ортофосфорной кислоты с концентрацией 250-300 г/л.
Анодная обработка производится при комнатной температуре и плотности тока 2-4 А/дм2 со средней выдержкой 10 мин.
Затем детали промывают в воде и завешивают под током в любой сернокислый медный электролит и наращивают заданную толщину слоя меди.
Для этой же цели можно также воспользоваться борфтористоводородным электролитом.
