Основное назначение гальванических покрытий – придание поверхности конструкций специальных свойств: повышенной коррозионной стойкости, износостойкости, твердости и др. (см. «Покрытие палладием», «Осаждение покрытия никель-бор»). В последнее время в связи с развитием высоких технологий в области электроники, микроструктурной техники и др. диапазон таких требований значительно расширился и уже само покрытие должно обладать набором специальных физических и химических свойств, чтобы выполнять ряд важнейших конструктивных функций. В результате перед технологами открылись новые направления исследований в гальванотехнике.
Вопросы будущего развития гальванотехники комментирует доцент кафедры «ТЭП», кандидат техн. наук НГТУ им. Р.Е. Алексеева Исаев Валерий Васильевич.
Исаев Валерий Васильевич
По мнению большинства экспертов наиболее перспективны следующие направления:
- Гальванопластика;
- Композиционные покрытия;
- Осаждение сплавов;
- Снижение токсичности гальванических процессов;
- Совершенствование методов очистки промывных и сточных вод.
1. Гальванопластика.
Наращиванием толстых металлических слоев методом гальванопластики на катоды различной формы можно получить копии деталей, которые механическим способом изготовить невозможно. Этот принцип гальванопластики используется в производстве различных изделий:
– формообразующих элементов пресс-форм со сложной конфигурацией поверхности (светоотражателей, голографических пленок, корпусов с переменной кривизной поверхности и т.д.);
– объемных деталей с высокими требованиями по точности и шероховатости внутренних поверхностей (волноводных узлов, сопел, катодов электронных ламп и т.д.);
– плоских мелкоструктурных деталей (кодирующих дисков, сеток, фильтров и т.д.);
– художественных изделий (скульптур, окладов икон, панно).
Для каждого из указанных направлений гальванопластики требуется индивидуальная технологическая схема изготовления.
Плоские детали, изготовленные методом гальванопластики.
2. Композиционные покрытия.
Композиционные электрохимические покрытия (КЭП) совмещают в себе свойства металлов и жаропрочность, химическую стойкость и твердость дисперсной фазы (ДФ). Однако, наряду с чисто технологическими сложностями регулирования поведения электролитов – дисперсий, достаточно сложную задачу представляет собой синтез ультрадисперсных частиц ДФ, устойчивых в электролитах.
В начале 80-х годов XX столетия была обнаружена возможность использования в качестве дисперсной фазы ультрадисперсионных алмазов (УДА). Эти алмазные частицы, близкие по форме к сферическим, могут образовывать седиментационно и коагуляционно устойчивые системы в электролитах. При этом ультрадисперсные алмазы сочетают в себе свойства одного из самых твердых веществ в природе с химически активной оболочкой в виде функциональных групп, способных участвовать в химических и электрохимических процессах. Эти частички, в отличие от обычных мелкодисперсных порошков, являются не наполнителями, а скорее специфическими структурообразующими элементами. При включении ультрадисперсных алмазов в металлические покрытия увеличивается их микротвердость, снижается пористость покрытия, повышается коррозионная стойкость.
Исследования проводились для процессов цинкования, лужения, серебрения, золочения, никелирования, хромирования и др. Во всех случаях было замечено не только улучшение характеристик гальванического покрытия, но и увеличение рассеивающей способности электролитов.
Продолжение беседы о перспективах развития гальнотехники с к.т.н. Исаевым Валерием Васильевичем см. в следующих публикациях.
Нижн. Новгород Время