Покрытие вольфрама и молибдена.

Вольфрам и молибден относятся к тугоплавким металлам, температура плавления которых значительно выше, чем у железа. Они служат основой для изготовления жаропрочных, специальных сплавов и высоколегированных сплавов.

Вольфрам – металл светло-серого цвета, обладает высокой прочностью, твердостью и максимальной температурой плавления (3410ºС), характеризуется высокой коррозионной стойкостью. Без покрытия вольфрам в качестве чистого металла используется в электронной промышленности, но его многочисленные соединения и сплавы находят применение в разнообразных сферах потребления.

Молибденовая проволока.

Молибденовая проволока.

Молибден находится в той же группе периодической системы, что и вольфрам, и обладает очень схожими с ним свойствами: легко пассивируется в растворах, содержащих кислород, хлор-ион, устойчив в растворах минеральных кислот.

Особый интерес, проявляемый к вольфраму и молибдену, объясняется, прежде всего тем, что эти металлы используются в качестве конструкционного материала для космических кораблей.

В связи с этим встает вопрос электрохимической обработки этих металлов, в частности, путем покрытия вольфрама и молибдена металлами для защиты от окисления, для улучшения паяемости, для предотвращения вторичной эмиссии этих металлов при высоких температурах. Работу выхода электронов можно уменьшить путем покрытия вольфрама слоем оксида щелочных или щелочноземельных металлов.

Детали из вольфрама и молибдена с гальваническим покрытием.

Детали из вольфрама и молибдена с гальваническим покрытием.

В электронной промышленности для этих целей широко применяется покрытие вольфрама рением.

Осаждение рения проводят из электролита состава, г/л:

KReO4            10 – 15

H2SO4            10 – 15

MgSO3(NH4)2   25 – 30

(NH4)2 SO3      25 – 30

Температура 60 – 85°С, pH = 1 – 1,5

плотность тока 10 – 15 А/дм2, аноды – из платины.

При понижении температуры и плотности тока ухудшается внешний вид покрытий и механические свойства.

Трудности при проведении пайки решаются путем покрытия вольфрама и молибдена гальваническим или химическим никелем (см. «Химическое осаждение никеля – за и против!»). Перед покрытием вольфрама и молибдена проводят операцию обезжиривания поверхности (см. «Обезжиривание поверхности») и травления.

Для травления деталей из вольфрама и молибдена применяют подогретый раствор смеси кислот серной (70 г/л), азотной (70 г/л) и фтористоводородной (5 – 6 г/л).

Покрытие вольфрама гальваническим никелем осуществляют  последовательно из двух электролитов: сначала тонкий слой никеля из хлоридного электролита (никель хлористый водный 250 г/л, соляная кислота 180 – 220 мл/л) при температуре 40 – 50°С, ДК= 5 – 6А/дм2, а потом – из сернокислого электролита никелирования.

Для покрытия вольфрама химическим никелем требуется провести активацию, как при металлизации пластмасс (см. «Металлизация пластмасс. Часть1»): сенсибилизацию в растворе хлористого олова и активацию в хлористом палладии, поскольку поверхность тугоплавких металлов – вольфрама и молибдена не активна и не является катализатором при восстановлении никеля гипофосфитом.

Растворы химического никелирования можно использовать щелочные, позволяющие получать покрытие никель – фосфор с содержанием фосфора 4-8%, состава:

Никель хлористый  20 – 30 г/л

Натрия гипофосфит 15 – 25 г/л

Натрий лимоннокислый  3 – 50 г/л

Аммоний хлористый  30 – 40 г/л

Аммиак водный, 25%  70 – 100 мл/л

рН = 8 – 9, температура 80 – 90°С

Скорость осаждения 10 – 15 мкм/час.

Толщина никелевого покрытия вольфрама не должна превышать 3 мкм, при большей толщине возможно отслаивание. Для улучшения сцепления никелевого покрытия с молибденом и вольфрамом производят термообработку при температуре 950 – 1000ºС в вакууме.

Кроме того, перед нанесением любого гальванического покрытия детали также отжигают в вакууме при 950 – 1000ºС в течение 30 минут.

Не требует предварительного подслоя на молибдене процесс нанесения золотого покрытия из дицианоауратного электролита с предварительной активацией в растворе железосинеродистого калия (300 – 350 г/л) с гидроксидом натрия (40 – 50 г/л) при температуре 55 – 60ºС в течение 1 – 2 минут.

Удачное сочетание ценных физико-механических и коррозионных свойств тугоплавких металлов вместе с возможностью электрохимической металлизации, позволяет широко применять их в качестве конструкционных материалов новой техники.

Для разработки технологии нанесения гальванических покрытий на вольфрам и молибден обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.