ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сернокислые электролиты из "Электролитические покрытия металлов " Электролитическое меднение получило широкое распространение и в гальваностегии, и в гальванопластике. [c.236] В гальваностегии медные покрытия применяют для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности (биметаллические проводники), а также как промежуточную прослойку на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для лучшего сцепления или повышения защитной способности. [c.236] Для защиты от коррозии стали и цинковых сплавов в атмосферных условиях медные покрытия небольшой толщины (10— 20 мкм) не пригодны, так как в порах покрытия разрушение основного металла ускоряется в результате действия гальванических элементов. Кроме того, медь легко окисляется на воздухе, особенно прн нагревании. При действии сернистого газа поверхность ее окрашивается в темный (от коричневого до черного) цвет. Под действием угольной кислоты или хлористых соединений, находящихся в атмосфере или в жидких средах, поверхность меди покрывается основными или хлористыми солями меди. Таким образом, медное покрытие без последующей обработки (оксидирования, сульфидировання и др.) и нанесения других более коррозионностойких покрытий непригодно даже и для декоративной обработки изделий. [c.236] В гальванопластике медные отложения получили широкое применение для изготовления металлических копий с металлических и неметаллических оригиналов (в полиграфии, в декоративном искусстве) при изготовлении барельефов, труб, волноводов, матриц для штамповки граммофонных пластинок и т. п. [c.236] Электролиты меднения можно разделить на две основные группы простые кислые (сернокислые, борфтористоводородные) и сложные комплексные, имеющие преимущественно щелочную реакцию, в которых медь присутствует в виде отрицательно или положительно заряженных комплексных ионов. [c.236] Недостатками кислых электролитов являются плохая рассеивающая способность и невозможность непосредственного меднения в них стали, цинковых сплавов и других более электроотрицательных, чем медь, металлов. При погружении в кислый электролит меднения эти металлы контактно вытесняют медь в виде пористого, плохо сцепленного с основой, иногда рыхлого (на цинке) осадка. Поэтому перед меднением из кислых электролитов на поверхность стальных изделий предварительно наносят тонкий слой меди (- -3 мкм) из цианистых растворов или слой никеля из обычного кислого электролита. Изделия из цинка и цинкового сплава, как правило, покрывают медью только из цианистого раствора. Вследствие высокого электроотрицательного значения потенциала меди в цианистых растворах контактного вытеснения ее железом и цинком не происходит. Никелевое покрытие, в результате своей способности легко пассивироваться, приобретает менее электроотрицательный потенциал и потому не так быстро, как цинк и железо, вытесняет медь из кислых электролитов. [c.237] Из комплексных щелочных электролитов наибольшее распространение получили цианистые электролиты. [c.237] Цианистые электролиты являются токсичными средами, неустойчивыми по составу, вследствие карбонизации свободного цианида под действием угольной кислоты. [c.238] Из них наибольшего внимания заслуживают пирофосфатные электролиты. Они безвредны, просты и устойчивы по составу. Медь выделяется из пирофосфатных электролитов при повышенной катодной поляризации (рис. IV- ) в виде плотных мелкозернистых и относительно равномерных по толщине осадков. По рассеивающей способности они близки к цианистым электролитам. [c.238] В результате электролит загрязняется Бзвешеиными частицами порошкообразной металлической меди пли закиси меди и качество медных осадков иа катоде ухудшается — они получаются темными, шероховатыми, с включением закиси меди, иногда рыхлыми. [c.239] При некоторых условиях электролиза, наряду с выделением металлической меди катодный процесс протекает с образованием в растворе одновалентных ионов меди Си+ вследствие неполного восстановления двухвалентных ионов. На аноде возможно также протекание соответствующих реакций окисления. [c.240] Неполное восстановление двухвалентных ионов до одновалентных вызывает снижение выхода меди на катоде, что происходит тем в большей степени, чем ниже плотность тока и выше температура. В одной из работ показано [4], что в растворе, содержащем большое количество Си+ (до насыщения) при высокой температуре, наряду с процессом неполного восстановления двухвалентных ионов, на выход по току оказывает влияние также коррозионный процесс (саморастворение меди), особенно при наличии загрязнений в растворе и в анодной меди по уравнению Си++Н+— -Си+-ЬН. В электролите же, не содержащем Си+ при высокой температуре, снижение катодного выхода по току при низких плотностях тока обусловлено в основном протеканием реакции диспропорционирования (VI, 1). [c.240] Кроме основных двух компонентов СиЗО и Н2504, в сернокислый медный электролит иногда вводят в небольшом количестве органические вещества, обладающие поверхностно-активными свойствами. В большинстве случаев добавки этих веществ повыщают катодную поляризацию и способствуют образованию более мелкозернистых плотных, иногда блестящих, осадков меди на катоде. Некоторые из них увеличивают твердость медных осадков, что очень важно при гальванопластическом методе получения медных печатных форм и других металлических копий, подвергающихся механическому истиранию. [c.241] По данным [14, с. 109], плотные адсорбционные слои на поверхности катода образуются в присутствии акридина и промежуточных продуктов его восстановления. Это приводит к заметному уменьшению размеров кристаллов в осадке меди даже при высоких температурах (до 200°С), хотя поляризация незначительна. Предполагается, что акридин действует непосредственно на сам процесс электрокристаллизации, адсорбируясь на растущих гранях кристаллов. [c.242] Вернуться к основной статье