ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитические покрытия сплавами из "Прикладная электрохимия Издание 3" Олово — никель. Сплав олово — никель, содержащий 60—65% Зп, обладает высокой антикоррозионной стойкостью и хорошими декоративными свойствами. Этот сплав представляет собой интерметаллическое соединение, которое можно получить только электролитическим способом. Электролитическое покрытие этим сплавом имеет красивый внешний вид (розовый оттенок), обладает повышенной твердостью и износостойкостью и при определенных условиях электролиза получается блестящим непосредственно из ванны. Защитно-декоративные покрытия наносят на изделия из меди и ее сплавов или стали с медным подслоем взамен хромирования и никелирования. [c.326] Нормальный потенциал никеля примерно на 0,1 В электро-отрицательнее потенциала олова, причем катодная поляризация при электроосаждении никеля выражена значительно резче, чем при электролизе сульфата или хлорида олова. Если к хлоридному электролиту добавить фториды натрия и аммония, то стационарный и катодный (до некоторого значения /к) потенциалы олова приобретают более электроотрицательные значения, чем потенциалы никеля в таком же растворе. Смещение потенциалов олова при этом происходит благодаря образованию прочных комплексных ионов 5пр4 и ЗпС Рг . [c.326] В процессе работы в электролитах происходит накопление четырехвалентного олова. При увеличении концентрации до 1 н. и неизменной общей концентрации фторида содержание никеля в сплаве уменьшается до 22%, ухудшается качество покрытия и снижается устойчивость электролита. Такое влияние четырехвалентного олова, очевидно, связано с частичным распадом комплекса 5пр4 за счет образования более прочного комплекса 5пРб . Последний не принимает участия в электродной реакции, так как не достигается потенциал его разряда из кислого электролита (pH 2,5). [c.327] Состав сплава мало зависит от концентрации олова и никеля, плотности тока и температуры электролита в указанных пределах. В качестве анодов можно применить термические сплавы Зп—N1 (N1 — 28%) или никель при 1а=50—300 А/м . Во втором случае к электролиту нужно периодически добавлять ЗпС1г и ЫН4р. [c.327] Для улучшения структуры покрытий и повышения допустимых катодных плотностей тока в электролит добавляют клей, пептон (1—1,5 г/л) или синтанол ДС-10 в сочетании с препаратом ДС-Ыа. Допустимые плотности тока в таких электролитах соответственно 50—100 и 50—200 А/м. Выход по току -100%. [c.328] В настоящее время все более широкое применение находят блестящие покрытия сплавом олово — свинец с содержанием олова 60 2% (ПОС-60). Для получения таких покрытий в электролит вводят блескообразующую добавку СТАНЕКС-ЗНЗ (5—15 мл/л) в сочетании с неионогенным ПАВ (10—30 г/л) и формальдегидом (10—20 мл/л 37%-го водного раствора). Преимуществом этой технологии является возможность интенсификации процесса нанесения сплава (допустимые катодные плотности тока 100—1800 А/м ). Кроме того, блестящие покрытия, полученные непосредственно из гальванической ванны, сохраняют в отличие от матовых покрытий способность к пайке без оплавления, что позволяет значительно упростить и удешевить технологию их нанесения. Выход по току в электролитах с добавкой СТАНЕКС-ЗНЗ несколько ниже и равен 85— 95%. [c.328] Олово — висмут. В последнее время большое распространение в промышленности получило покрытие сплавом олово — висмут, содержащим до 1 % висмута. В отличие от чистого олова такое покрытие менее подвержено аллотропическому превращению при низких температурах, самопроизвольному росту кристаллов (иглообразованию) и сохраняет способность к пайке при хранении более года. Для осаждения сплава 5п—В рекомендуют электролит, содержащий (в г/л) 20—60 сульфата олова, 90—ПО серной кислоты, 0,5—1,5 нитрата висмута с добавкой 2—4 ОС-20, температура 18—25 °С, к = 50—150 А/м . [c.328] Медь — олово. Покрытие сплавом медь — олово, или бронзирование, применяется как для защиты от коррозии, так и для декоративной отделки поверхности изделий. Покрытие ма-лооловянистым сплавом (10—20% Зп) золотисто-желтого цвета используют также в качестве подслоя взамен медного и никелевого покрытий перед хромированием. Высокооловянистый сплав (40—45% 5п), так называемая белая бронза, в некоторых случаях может служить заменой серебра. [c.329] В простых кислых растворах потенциал меди положительнее потенциала олова примерно на 0,5 В, поэтому для совместного осаждения этих металлов пользуются растворами их комплексных солей, цианида меди и станната калия или натрия. Стационарные и катодные потенциалы меди и олова в этих растворах довольно близки и поэтому изменение относительного содержания металлов в растворе заметно отражается на составе сплава. Однако наибольшее влияние на состав сплава оказывает концентрация свободного цианида и свободной щелочи. С повышением концентрации свободного цианида в растворе увеличивается содержание олова в осадке, с повыщением концентрации свободной щелочи, наоборот, содержание олова уменьшается, а меди увеличивается. [c.329] Это объясняется влиянием цианида и щелочи на катодные потенциалы выделения меди и олова из станнатно-цианидного электролита. [c.329] Таким образом, изменяя относительную концентрацию цианида и щелочи, можно довольно легко регулировать состав катодного осадка. Температура электролита должна быть 60— 70 °С и выше, так как при более низкой температуре резко снижается выход по току и осадки получаются неудовлетворительными по структуре, как и при осаждении олова из станнатного электролита. [c.329] При покрытии малооловянистой (желтой) бронзой можно применять аноды из термического сплава, если содержание олова в нем не превышает примерно 5%. Аноды с повышенным содержанием олова (примерно 12%) должны быть предварительно термически обработаны, что обеспечивает гомогенность сплава. [c.330] При электроосаждении белой бронзы аноды выполняют из меди и нержавеющей стали или графита. Оловянные аноды нежелательны из-за опасности появления в электролите ионов двухвалентного олова, вызывающих образование на катоде губчатых осадков. Кроме того, трудно поддерживать режим анодного процесса таким образом, чтобы при растворении олова образовались ионы только четырехвалентного олова. [c.330] Кроме щелочно-цианидных электролитов для бронзирования предложены пирофосфатные, триполифосфатные, борфторидные и другие электролиты с добавками поверхностно-активных веществ. [c.330] Медь — цинк. Одним из старейших процессов электроосаждения сплавов является латунирование. Латунь принято делить на белую (2—30% меди), желтую (60—80% меди) и томпак, или красную (88—95% меди). Если концентрация меди в металлургических латунях не менее 62%, то по фазовому составу латунь представляет собой твердый раствор замещения. Большую часть электрохимических латунных покрытий составляют желтые латуни. Декоративные покрытия желтыми латунями придают изделиям золотистый цвет. Поскольку латунные покрытия довольно быстро тускнеют на воздухе, обычно их покрывают слоем бесцветного лака либо оксидируют. [c.330] Латунь с содержанием меди 68—73% имеет большую прочность сцепления с резиновыми покрытиями, поэтому электрохимическое латунирование широко используют для улучшения адгезии резины со стальными и алюминиевыми изделиями. При более высоком содержании меди электрохимическое покрытие Си—2п применяют для получения биметалла сталь — томпак, оно может использоваться также в качестве подслоя под покрытия другими металлами. В некоторых условиях латунные покрытия используют для защиты металлов от коррозии. [c.330] При сопоставлении равновесных и катодных потенциалов для различных комплексных соединений меди и цинка установили, что только в цианидных растворах возможно наиболее полное сближение как равновесных, так и катодных потенциалов. [c.331] Кроме цианидных электролитов для латунирования были предложены также пирофосфатные, роданидные, тиосульфат-ные, оксалатные, трилонатные полилигандные и другие, однако значительного практического применения они не нащли вследствие нестабильности процесса. [c.331] Основными компонентами электролита являются комплексные цианиды меди (Си 10—30 г/л) и цинка (Zn 10—30 г/л), свободный цианид—И—30 г/л, а также карбонат натрия или калия. Соотнощение концентраций меди и цинка (в г/л) может колебаться от 1 3 до 3 1. Электролиты для осаждения желтых латунных покрытий (Си 60%) содержат 55—70% Си и 45—30% Zn для покрытия сплавом под резину (Си 70%) 80% Си и 20% Zn для получения томпака (Си 90%) 90% Си и 10% Zn. При увеличении концентрации свободного цианида содержание меди в осадке и выход сплава по току уменьщается. [c.331] Вернуться к основной статье