Получение гальванических покрытий.

Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла (см. «Процесс цинкования»). Само изделие является катодом, анод – металлическая пластина.

Аноды применяются 2-х видов – растворимые и нерастворимые.

При прохождении тока через электролит соли металла распадаются на ионы. Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла:

Men+ + ne → M

Параллельно на катоде идет реакция выделения водорода, который образуется из дипольных молекул воды, находящихся в водных растворах.

На аноде протекает реакция растворения анода:

M – ne →  Men+

Если анод – нерастворимый, то  происходит выделение кислорода
в кислой среде по реакции:   2H2O – 4e → O2 + 4H+
в щелочной среде:   4OH – 4e → O2 + 2H2O

Очень важно для получения качественных гальванических покрытий правильно выбрать материал анода и его величину, чтобы металл при растворении не нарушал концентрацию компонентов в электролите, то есть уменьшить возможность протекания побочных процессов.

При электроосаждении металлов одной из главных характеристик, определяющих правильность технологического процесса и качество осаждения гальванического покрытия, является их структура. Осадки при электроосаждении должны быть мелкозернистыми, плотными, гладкими, равномерными по толщине. Такие гальванические покрытия  обладают меньшей пористостью, и, следовательно, лучше защищают металл от коррозии.

Гальваническое покрытие мелкокристаллическое.

Гальваническое покрытие мелкокристаллическое.

Величина зерна осадка определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и роста уже образовавшихся кристаллов. Чем больше вероятность образования зародышей, тем меньше размеры зерен осадка.

С уменьшением концентрации  ионов выделяемого металла скорость образования новых зародышей возрастает, и осадок получается более мелкозернистым. Но при разбавлении электролита снижается предельная плотность тока, при которой получаются качественные покрытия, поэтому необходимо сохранить в электролите общую высокую концентрацию соли. Для этого металл связывают в слабо диссоциированный комплексный анион, например, дицианоаргентатный,   аммиакатный комплекс, пирофосфатный  и т.д.  Тогда гальванические покрытия  получаются плотные, мелкокристаллические (см.«Как выбрать электролит меднения?»).

Для увеличения электропроводности в электролиты вводят добавки, которые не участвуют в катодном процессе, но являются переносчиками электричества. В кислые электролиты добавляют кислоты с одноименным анионом основной соли, в щелочных – гидроксиды натрия или калия. Эти добавки не должны изменять кислотность раствора, поэтому для регулирования pH вводят буферные добавки. Чаще всего применяют борную кислоту, ацетат натрия, уксусную кислоту (см. «Никелирование»).

В целом процесс осаждения гальванического покрытия довольно сложный и, чтобы получить качественное покрытие, необходимо соблюдать режим осаждения и концентрации всех компонентов раствора, тогда электролит будет служить годами.

По вопросам разработки и внедрения технологий гальванических покрытий обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике Советы молодым специалистам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.