4.1. Цель лабораторной работы

Экспериментальное исследование зависимостей, производительности расхода основных материалов от режимов электролиза.

4.2. Основные положения

Металлические покрытия различаются по способу их нанесения на основу металла на электролитические, диффузионные и др.

Электролитические (гальванические) покрытия получают посредством выделения металлов из растворов их солей под действием электрического тока. Покрываемые детали являются катодами; анод – вспомогательный электрод, подключенный к положительному полюсу источника тока. Электролитический способ обеспечивает покрытие деталей чистыми металлами или сплавами.

Покрытия, имеющие по сравнению с металлом детали более отрицательный потенциал, называются анодными, а более положительный потенциал – катодными.

Плотность тока. на катоде Dк является основным параметром, характеризующим процесс электролиза. Представляет отношение силы тока к площади электрода, обычно выражаемая в А/дм². Сила тока на гальванической ванне определяется умножением плотности тока на суммарную покрываемую площадь деталей, загруженных в ванну.

Согласно 1-му и 2-му законам Фарадея, весовое количество выделившегося на катоде или растворившегося на аноде вещества прямо пропорционально количеству прошедшего через раствор электричества. При пропускании одинакового количества электричества через растворы различных электролитов количество каждого из выделенных веществ, пропорционально их эквивалентам. Для выделения на катоде одного грамм-эквивалента любого вещества необходимо пропустить через электролит количество электричества, равное 96500 к или 26,8 А-ч. Электрохимический эквивалент (прил. 4) - количество вещества, которое выделяется на электроде при прохождении через электролит единицы количества электричества.

Выход по току. На катоде, кроме осаждаемого металла выделяется водород и происходят побочные процессы электрохимического восстановления.

По этой причине количество выделенного металла меньше, чем рассчитанное по закону Фарадея. Отношение количества вещества (металла), выделившегося на катоде, к количеству металла, рассчитанного по закону Фарадея, называется катодным выходом по току.

Рассеивающая способность электролита. Распределение покрытия по поверхности деталей никогда не бывает равномерным. На кромках и выступающих участках толщина покрытия значительно больше, чем в середине или во впадинах детали. В глубоких пазах и внутренних отверстиях покрытие часто отсутствует.

Неравномерность покрытия обусловлена неравномерностью распределения силовых линий электрического тока по профилю катода.

4.3. Ход работы

Работа заключается в нанесении гальванического покрытия на стальные образцы методом гальванопластики при различных режимах.

В ходе выполнения лабораторной работы при каждом режиме обработки рассчитываются технологические параметры процесса, которые затем сравниваются с экспериментальными данными.

Нанесенные покрытия изучаются на микроскопе МИС–11. Измеряется шероховатость обработанных поверхностей. Изучается и зарисовывается характер износа анода.