Покрытие кобальтом. Часть 1.

Кобальт – металл серебристо-белого цвета, отличается высокой коррозионной стойкостью и хорошим сопротивлением к истиранию. На воздухе оксиды кобальта образуются при температуре свыше 300ºС.

Кобальт является тугоплавким металлом, стойким в воде, на влажном воздухе, в щелочах и органических кислотах, а также в концентрированной азотной кислоте. В разбавленных серной и соляной кислотах он медленно окисляется с выделением водорода.

Уникальные физико-химические свойства кобальта сохраняются при использовании его в качестве гальванического покрытия, что находит широкое применение в различных отраслях промышленности: машиностроении – для производства деталей с высокой твердостью и коррозионной стойкостью; в космической и компьютерной технике – для придания поверхностям деталей магнитных свойств.

Детали из кобальтовых сплавов.

Детали из кобальтовых сплавов.

Покрытия кобальтом можно осуществлять гальваническим и химическим способом.

Гальванический метод нанесения покрытия кобальтом.

В настоящее время разработано большое число электролитов для получения покрытий кобальтом. Наиболее широкое применение получили сернокислые, хлоридные и пирофосфатные электролиты.

Сульфатный электролит для покрытия кобальтом содержит, г/л:

Сернокислый кобальт  300 – 500

Борную кислоту  40 – 45

Хлористый натрий  15 – 20

Температура электролита 35 – 45ºС, плотность тока 4 – 6 А/дм2, аноды из кобальта.

Применение  в качестве буфера органических веществ (муравьиной кислоты с формиатом натрия) позволяет повысить рабочую температуру, а, следовательно, и плотность тока, что позволяет  значительно увеличить скорость осаждения покрытия.

Состав электролита для ускоренного получения покрытия кобальтом содержит, г/л:

Сернокислый кобальт  280 – 320

Муравьиную кислоту  64 – 66

Муравьинокислый натрий  39 – 42

Сернокислый натрий  70 – 75

Сернокислый аммоний  3 – 4

Температура электролита 90 – 95ºС, pH = 2,0 – 2,5, аноды – свинцовые.

Скорость осаждения  25 – 30 мкм/час. Микротвердость покрытия составляет 600 – 750 кгс/мм2.

Детали с кобальтовым покрытием.

Детали с кобальтовым покрытием.

Блестящее покрытие кобальтом можно получить при добавлении в сульфатаммониевокобальтовые электролиты в качестве блескообразователей свинцовых золей, гидрохинона, гидросульфита натрия, формальдегида с сульфатом кадмия.

Ионы никеля, меди, железа и марганца не мешают электролизу, а наличие кадмия более 1 мг/л, мышьяка более 3 мг/л, сурьмы более 10 мг/л и ртути более 1 мг/л плохо отражается на работоспособности электролита. Эти примеси необходимо удалять с помощью H2S при pH = 4 путем кристаллизации и осаждения.

Возможность получения зеркального покрытия кобальтом позволило использовать его при изготовлении рефлекторов и зеркал.

В промышленности широко применяются покрытия из сплавов кобальта. Так как характеристики покрытия меняются: при включении в состав сплава никеля покрытие приобретает магнитные свойства (см. «Осаждение сплавов никель-кобальт» – его используют при изготовлении запоминающих устройств на магнитных дисках, а также для гальванопластического наращивания сложных форм (см. «Что такое гальванопластика? Часть 1, Часть 2»).

Сплав кобальт-вольфрам применяют в качестве жаростойких, коррозионно-стойких и магнитно-жестких покрытий.

Для получения покрытия кобальта с 50% вольфрама, применяют электролит с содержанием, г/л:

CoSO4  15

Na2WO4  100

Аммоний лимоннокислый  35 – 50

Температура 20 – 60ºС, плотность тока 0,5 – 1,0 А/дм2,

аноды раздельные из вольфрама и кобальта.

С увеличением плотности тока выход по току падает в результате возрастания скорости выделения водорода на катоде. Внешний вид покрытия в первую очередь зависит от температуры электролита: при 20°С осадки получаются серые, матовые, с повышением температуры до 40 – 60°С – плотные и блестящие.

Гальванические покрытия сплавом кобальт-медь используют для  восстановления изношенных деталей, обеспечения пайки, для электрических слаботочных контактов.

По вопросам разработки технологии покрытия кобальтом – обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике Конструкторский отдел. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.