День Химика — 2015!

Уважаемые друзья и коллеги! 

Поздравляю Вас с замечательным праздником – Днем Химика!

День Химика 2015_1Всем желаю:

  • Качественных покрытий;
  • Безотходных технологий;
  • Доступных реактивов.

А еще много весеннего солнышка, улыбок и хорошего настроения!

Успехов Вам в покорении гальванических вершин!
Именно Вашим желанием познать новое достигается прогресс! 
Будьте счастливы!

Королева Галина Владимировна.

День Химика 2015_2

 

Рубрика: Новости | Комментарии к записи День Химика — 2015! отключены

Покрытие сплавами палладия.

Покрытия чистым палладием широко применяется в различных отраслях промышленности с целью защиты металла от окисления (см. «Покрытие палладием»). Область применения основана на его физико-механических свойствах: палладий – мягкий и ковкий металл серебристого цвета, наиболее дешевый из металлов платиновой группы.

При больших нагрузках на контакты  износостойкости палладиевых покрытий недостаточно. Легирование палладия никелем позволяет повысить износостойкость в 10 раз (при содержании Ni в сплаве Pd-Ni 20-25%) (см. «Покрытие молибденовым сплавом»).

Для получения износостойких покрытий сплавом палладий-никель используют электролит на основе аминоуксусной кислоты.

Состав электролита для получения покрытий Pd-Ni 20-25%, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  14 – 50

Никель хлористый (в пересчете на металл)  60 – 180

Кислота аминоуксусная 75 – 150

Аммиак (25%-ный) до pH = 8,0 – 9,5

Температура 25 – 40ºС; плотность тока 1,5 – 3,0 А/дм2.

Аноды из палладия или платины.

Выводы микросхемы с покрытием сплавом палладий-никель.

Выводы микросхемы с покрытием сплавом палладий-никель.

В производстве для осаждения сплава палладий-никель чаще применяют хлоридный электролит.

Состав хлоридного электролита, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  18 – 20

Никель хлористый (в пересчете на металл)  25 – 30

Аммоний хлористый    20 – 30

pH  8,5 – 9,0

Температура 20 – 25ºС; плотность тока 1,5 – 2,0 А/дм2.

Аноды из палладия, требуемое значение pH  раствора достигается введением аммиака.

Приготовление хлоридного электролита.

Для приготовления электролита отдельно растворяют хлорид палладия в 20%-ном растворе аммиака при 70 – 80ºС и хлористый никель в растворе аммиака при комнатной температуре. После охлаждения оба раствора смешивают в необходимых пропорциях, добавляют хлористый аммоний и аммиак до требуемого значения pH.

Износостойкость покрытия сплавом палладий-никель с 25%-ным содержанием никеля в 14  раз выше чистого палладиевого покрытия, микротвердость повышается в 1,5 раза, а внутренние напряжения в осадках снижаются в три раза. При этом переходное сопротивление увеличивается незначительно.

По аналогии с электроосаждением сплава палладий-никель может быть осажден сплав палладий-кобальт с содержанием 25% кобальта. Этот сплав применяется для покрытия контактов и придания изделиям специальных магнитных свойств (см. «Осаждение железо-никелевых сплавов»). Осадки получаются мелкокристаллические, полублестящие.

Состав электролита для получения сплава палладий-кобальт, г/л:

Палладий хлористый (в пересчете на металл)  18 – 20

Кобальт хлористый (в пересчете на металл)  5 – 6

Сахарин     0,3 – 0,5

Аммиак до pH   9,5 – 10

Температура 18 – 25ºС; плотность тока 1,5 – 2,5 А/дм2; аноды из палладия.

Износостойкость получаемого сплава в 25 раз больше, чем у чистого палладия.

Для повышения износостойкости золотого покрытия при одновременном сохранении низкого значения переходного сопротивления предлагается применять сплавы Au-Pd с содержанием 25% Pd.  Эти сплавы можно поучить в виде плотных полублестящих покрытий из электролита, содержащего золото в виде цианистого комплекса, а палладий в виде этилендиаминового комплекса при общей концентрации металлов в растворе 3 г/л.

Состав цианидно-этиленового электролита для осаждения покрытий палладий-золото, г/л:

Золото (в пересчете на металл)  2,5 – 3,0

Палладий (в пересчете на металл)  0,5 – 1,0

Цианид калия (свободный)  до 0,3

Этилендиамин (свободный)  25 – 50

pH = 7,5 – 8,0

Температура 55 – 60ºС; Дк = 0,3 – 0,5 А/дм2; аноды – платиновые.

При толщине 5 мкм такие покрытия практически беспористы, но широкого применения на производстве они не нашли из-за повышенной токсичности и сложности приготовления.

По вопросам разработки и внедрения процессов нанесения покрытия сплавами палладия обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Рубрика: В помощь технологам | Комментарии к записи Покрытие сплавами палладия. отключены

Обработка серебра и золота методом электрохимического полирования.

Обработка серебра и золота методом электрохимического полирования — это процесс получения на металлических изделиях полированной поверхности путем анодной обработки их в соответствующих электролитах. При обработке серебра и золота происходит растворение внешнего слоя поверхности деталей и сглаживание микро-шероховатостей за счет образования пассивной пленки окисной природы (см. «Пассивация металлов»). Поверхность деталей при обработке серебра приобретает яркий блеск, но имеющиеся в наличии глубокие риски не сглаживаются (см. «Химическое и электрохимическое полирование металлов»).

Эффективность процесса обработки серебра и золота методом электрохимического полирования зависит от множества факторов:

  • состава электролита;
  • режима электролиза — плотности тока, температуры, времени процесса;
  • чистоты обработки поверхности деталей.

Требования к электролиту:

  1. Состав электролита для обработки серебра должен содержать компоненты, которые обеспечивают образование пассивной пленки в углублениях полируемых изделий, но способствуют интенсивному растворению выступов.
  2. Электролит должен быть устойчивым во времени и не должен разъедать поверхность металла в отсутствии тока.
  3. Электролит должен иметь достаточно широкий интервал рабочей плотности тока.

Из благородных металлов электрохимическому полированию подвергаются, как правило, золото и серебро, т.е. металлы, которые наиболее широко используются в ювелирной промышленности.

Способ обработки золота методом электрохимического полирования применяется:

  • для очистки поверхности золотых изделий после литья;
  • для очистки от “обогащенного слоя”, после пайки;
  • для окончательной обработки золота путем полировки изделий.

Так как “обогащенный слой” имеет более высокую концентрацию драгметаллов, удалять его желательно не шлифованием и полированием, а путем электрохимического полирования. После чего уже намного проще окончательно отполировать изделие и в результате регенерации рабочего раствора восстановить драгметалл, что является немаловажным фактором при работе с драгметаллами.

Состав электролита для снятия «обогащенного слоя» после литья при обработке золота:

Калий роданистый 400 – 500 г/л

Натрий углекислый 50 – 60 г/л

При анодной плотности тока 10 – 20 А/дм2

Температура электролита 14 – 20ºС; время обработки 0,25 – 2,0 мин.

Катод – титан.

Состав электролита электрохимического полирования золота после стравливания «обогащенного слоя»:

Гидроокись натрия  15 г/л

Натрий углекислый  30 г/л

Тринатрийфосфат  35 г/л

Анодная плотность тока  3,0 – 5,0 А/дм2

Температура электролита 70 – 80ºС; время обработки 0,5 – 3,0 мин.

В качестве катода применяют титан или нержавеющую сталь.

Золотое изделие с элементами электрополирования

Золотое изделие с элементами электрополирования

Обработку серебра методом электрохимического полирования после стравливания «обогащенного слоя» можно проводить в цианистых или щелочных нецианистых растворах.

Состав цианистого электролита электрохимической обработки серебра:

Серебро цианистое 35 г/л

Калий цианистый 20 г/л

Температура электролита 18 – 25ºС; время обработки 2,5 мин.

Анодная плотность тока 3,0 – 5,0 А/дм2

В качестве катода применяют титан или нержавеющую сталь.

Серебряное изделие с элементами электрохимической полировки

Серебряное изделие с элементами электрохимической полировки

Бесцианистые электролиты электрохимической обработки серебра, менее токсичны.

Состав электролита электрохимической обработки серебра на основе роданистого калия:

Калий роданистый 400 – 500 г/л

Глицерин 100 г/л

Спирт этиловый 50 г/л

Анодная плотность тока 20 – 40 А/дм2

Температура электролита 15 – 20ºС; время обработки 1 – 2 мин.

В качестве катода применяют титан или нержавеющую сталь.

Химический способ полирования в производстве для драгметаллов применяется редко, т.к. глянцевая поверхность достигается обработкой серебра только в цианистых растворах, что чрезвычайно токсично (см. «Безопасная гальваника»).

Состав раствора обработки серебра методом химического полирования:

Цианид  натрия — 21 г/л

30%-ная перекись  водорода — 28 г/л,

После погружения в этот раствор детали промывают в воде, после чего проводят обработку серебра в разбавленном растворе цианида натрия. Эту операцию необходимо повторить несколько раз.

Для обработки золота методом химического полирования в литературе приводится кислотный раствор.

Раствор обработки золота методом химического полирования:

Азотную кислоту смешивают в пропорции 1:1 с серной кислотой, затем добавляют хлористый натрий 5-10 г/л.

Травление производится несколькими погружениями изделий в раствор с последующей тщательной промывкой в проточной воде.

Несмотря на отсутствие цианидов, процесс требует особой осторожности и строгого соблюдения правил техники безопасности.

По вопросам разработки технологии электрохимического полирования драгметаллов обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Рубрика: Декоративные покрытия | Комментарии к записи Обработка серебра и золота методом электрохимического полирования. отключены

С Новым 2015 годом!

Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляю с Новым 2015 годом и Рождеством!

С Новым 2015 годом!

Желаю Вам успехов в работе, интересных научных решений и много житейских радостей: ярких, незабываемых впечатлений от Новогодних праздников, новых знакомств и надежных партнеров!

Пусть Новый год принесет в Ваш дом тепло и благополучие!

Будьте счастливы!

Королева Галина Владимировна.

Санта Клаус с овечкой

Рубрика: Новости | Комментарии к записи С Новым 2015 годом! отключены

Покрытие молибдена под пайку.

Молибден является тяжелым металлом, с температурой  плавления 2010ºC. Молибден обладает достаточно хорошими физико-механическими свойствами: высоким модулем упругости, малым температурным коэффициентом расширения, хорошей термостойкостью. Электропроводность молибдена выше, чем у железа, но ниже, чем у меди. В совершенно чистом состоянии молибден пластичен, ковок, тягуч, довольно легко подвергается штамповке и прокатке.

По некоторым свойствам молибден превосходит многие металлы и сплавы. Для молибдена характерна высокая коррозионная стойкость. Он устойчив в большей части щелочных растворов, а также в серной, соляной и плавиковой кислотах при разных температурах и концентрациях.

Эти уникальные свойства позволяют использовать молибден и его сплавы в деталях, длительно работающих в вакууме до 1800ºС (в соплах ракет и в электровакуумных приборах) в качестве конструкционного материала, в энергетических ядерных реакторах, а также для изготовления оборудования, работающего в агрессивных средах. Из молибдена изготовляют сотовые панели космических летательных аппаратов, теплообменники, оболочки возвращающихся на землю ракет и капсул, тепловые экраны, обшивку кромок крыльев и стабилизаторы в сверхзвуковых самолетах.

В связи с этим встает вопрос электрохимической обработки молибдена, в частности, путем покрытия  молибдена металлами для улучшения паяемости, для предотвращения вторичной эмиссии при высоких температурах.

При пайке молибдена применяют различные припои, например, для получения надежных паяных соединений используют системы золото-никель, но в массовом производстве золотые припои применяют редко. Чтобы спаять молибден с медью используют припой ПСр72 или чистое серебро.

Для улучшения растекаемости серебряных припоев применяют покрытия молибдена никелем и медью. Толщина никелевого слоя не должна быть больше 3 мкм, медного – 3 – 4 мкм; при большей толщине возможно отслаивание покрытия.

Покрытие молибдена никелем.

Покрытие молибдена никелем.

Подготовка поверхности деталей перед покрытием молибдена и его сплавов зависит от металла, который наносят на деталь (никель, медь, золото) и от способа нанесения покрытия (гальванический или химический).

Но в любом случае после химического обезжиривания проводят предварительный отжиг в водороде при температуре 950 – 1000ºC в течение 30 минут.

Процесс химического никелирования деталей из молибдена требует стандартной  подготовки поверхности: обезжиривание, травление, декапирование и активация.

Обезжиривание молибдена проводят при катодной обработке  в 15%-ном растворе NaOH при 15 – 25ºC, Дк = 20 – 30 А/дм2.

Окислы с поверхности удаляются травлением в щелочном растворе  железосинеродистого калия состава, г/л:

K3Fe(CN)6   200

NaOH   50

Температура 55 – 60ºC,  время 3 – 5 мин.

При травлении молибдена и медно-молибденовых сплавов типа МД-15, МД-40 в растворе железосинеродистого калия на поверхности  сплава появляется атомарный слой меди, который позволяет без активации в растворе хим. палладия проводить осаждение путем восстановления никеля из раствора химического никелирования.

Операцию декапирования проводят в растворе состава, г/л:

CrO3  200

H2SO4  50

При температуре 18 – 22ºC.

Активацию достаточно провести в концентрированном растворе соляной кислоты при температуре 70 – 80ºC.

Осаждение химического никеля происходит из раствора состава, г/л:

Никель сернокислый  25

Аммоний хлористый  35

Натрий лимоннокислый  50

Натрия гипофосфит  30

Аммиак водный, 25% до рН = 8 – 9

Температура 80 – 90ºC

Скорость осаждения 10 – 15 мкм/час.

Для увеличения адгезии металла при  покрытии молибдена рекомендуется проводить отжиг в водороде при температуре 950 – 1000ºC.

Процесс нанесения  гальванического никеля  рассматривался ранее (см. «Покрытие вольфрама и молибдена»).

Для осаждения химической меди на деталях из молибдена и его сплавов после операции травления в щелочном растворе  железосинеродистого калия требуется проведение сенсибилизации в растворе хлористого олова и активации в хлористом палладии, как при металлизации пластмасс (см.«Металлизация пластмасс. Часть1»).

Состав раствора химического меднения, г/л:

Медь сернокислая   15 – 20

Никель хлористый   4 – 6

Калий-натрий виннокислый    60 – 80

Натр едкий  15 – 20

Натрий углекислый  5 – 7

Формалин (33%)  10 – 20 мл/л

Температура 18 – 25ºC, время 10 – 20 мин.

После покрытия молибдена из раствора предварительного химического меднения проводят толстослойное покрытие глицериновом растворе:

Состав раствора для толстослойного покрытия, г/л:

Медь сернокислая (кристаллогидрат)  100

Натр едкий  100

Натрий углекислый (безводный) 30

Глицерин 100

Формалин (33%)  25 – 35 мл/л

Температура 18 – 25ºC, время от 20 минут, покачивание.

Методы химической металлизации применяют для покрытия деталей сложной конфигурации. На детали несложной конфигурации наносят гальванические покрытия никель, медь, золото.

Покрытие молибдена гальванической медью (см.«Как выбрать электролит меднения?») можно нанести без дополнительных подслоев из железистосинеродистого электролита меднения.

Состав железистосинеродистого электролита меднения, г/л:

Медь сернокислая (кристаллогидрат)     88

Железистосинеродистый калий 3-х водный  180 – 220

Калий-натрий виннокислый    90 – 110

Калий едкий  8 – 10

Температура 50 – 60ºС

Плотность тока 1,5 – 2  А/дм2, соотношение SА : SК = 6:1

Скорость осаждения 1 мкм за 1,5 мин.

Возможность нанесения металлических покрытий на молибден и его сплавы расширяет их функциональные свойства и позволяет в полной мере использовать их в качестве конструкционных материалов.

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

New!

Похожие публикации:

Рубрика: В помощь технологам | Комментарии к записи Покрытие молибдена под пайку. отключены
Страница 3 из 2412345...Последняя »