ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цинкование из "Защита металлов от коррозии " По технико-экономическим соображениям гальванический способ покрытия более выгоден, чем все другие способы (осаждение в расплавленном металле, диффузионный, металлизация распылением). Электроосажденное покрытие отличается высокой чистотой, большей химической стойкостью и потому большим сроком защиты металла от коррозии. Такие покрытия имеют прочное сцепление с основным металлом. Расход цинка на единицу. поверхности изделия значительно меньший, чем при других способах покрытия. [c.143] Цинк относится к числу металлов, стандартный потенциал которых отрицательнее потенциала железа, поэтому цинковое покрытие создает в большинстве случаев электрохимическую защиту для стали, чугуна и многих других металлов. [c.143] В зависимости от условий службы изделий требуемая толщина слоя цинка на изделиях из черных металлов колеблется от 10 до 50 мк. [c.143] Для цинкования применяют три типа электролитов кислые (сернокислые, борфтористоводородные и др.), щелочные цианистые и щелочные нецианистые (цинкатные). Во всех этих электролитах цинк находится в виде двухвалентных ионов. [c.143] Щелочные электролиты характеризуются высокой рассеива-юшей способностью и в них успешно покрывают цинком изделия сложной формы. В шелочных цианистых электролитах выход цинка по току значительно ниже, чем в кислых или щелочных цинкатных электролитах, и резко падает с повышением плотности тока. Цианистые электролиты ядовиты и отличаются непостоянством состава вследствие разложения цианидов при электролизе и под действием углекислоты воздуха. [c.144] Щелочные цинкатные электролиты неядовиты и разработаны для замены ими вредных цианистых электролитов. Выход металла по току достигает 95—98%- Однако рассеивающая способность цинкатных электролитов ниже, чем цианистых, так же как и допустимая катодная платность тока. Цинкатные электролиты требуют подогрева до 60—70° С. Для предупреждения образования губчатых осадков в цинкатные электролиты вводят в небольшом количестве соль олова. [c.144] На рис. 62 приведены кривые катодный потенциал — плотность тока при осаждении цинка в различных электролитах.. Из рис. 62 следует, что катодная поляризация в цианистом электролите значительно выше, чем в кислом. На рис. 63 приведена зависимость катодного выхода цинка по току от плотности тока при цинковании в цианистом электролите. Цинковые покрытия, полученные в цианистом электролите, имеют тонкое мелкодисперсное строение. [c.144] Анодный процесс протекает почти без затруднений с выходом по току, близким к 100%. [c.145] Растворы более концентрированные по сернокислому цинку (400—500 г/л) применяют для цинкования полуфабрикатов, например проволоки, с обязательным интенсивным перемешиванием электролита сжатым воздухом. Катодная плотность тока при этом 50—100 а1дм . [c.145] В кислых электролитах pH поддерживают в пределах значений 3,5—4,5. При pH выше 6 на катоде образуются рыхлые покрытия цинком. Высокое содержание Н+-ионов в электролите облегчает выделение водорода на катоде, что приводит к снижению катодного выхода цинка по току, химическому растворению анодов и к образованию хрупкого и неплотного покрытия цинком. [c.145] Буферные свойства электролиту сообщают кислоты борная и уксусная, а также соли сернокислый алюминий, алюминиевые квасцы, уксуснокислый натрий и др. Для повышения электропроводности в сернокислые электролиты вводят добавки сернокислых или хлористых солей щелочных металлов, например сернокислый натрий, хлористый натрий, сернокислый аммоний, сернокислый алюминий. Добавки сернокислого алюминия улучшают внешний вид цинковых покрытий. Установлено, что это соединение не только оказывает буферное действие, но и повышает катодную поляризацию (рис. 64). [c.145] В качестве поверхностно активного вещества в электролит вводят солодковый корень (0,5—1 г/л). При температуре до 25° С катодная плотность тока 4—8 а1дм . При темлературе 50— 55° С катодная плотность тока может быть повышена до 30— 40 а/Ли . [c.146] Вредными в кислых электролитах для цинкования являются примеси солей металлов, потенциал осаждения которых более электроположительный, чем у цинка медь, серебро, мышьяк, сурьма, висмут и др. Примеси этих металлов снижают перенапряжение водорода и, следовательно, уменьшают выход металла по току. Примеси в электролите часто являются причиной образования на катоде губчатых отложений цинка. Соединения железа в небольших количествах безвредны, но, накапливаясь в растворе, легко подвергаются гидролизу с образованием коллоидной окиси железа, что также ухудшает качество цинковых покрытий. Во избежание загрязнения электролита шламом и вредными примесями аноды изготовляют из чистого электролитного цинка (99,9%) с 0,5% А1. Аноды, легированные алюминием, не растворяются химически в электролите и не образуют шлама. [c.147] Обязательно интенсивное перемешивание электролита сжатым воздухом, который подводится непосредственно под катоды. Отношение поверхности анодов к поверхности катодов 51- - 10 1. Аноды заключаются в чехлы из фильтровальной ткани. Рекомендуется непрерывная фильтрация электролита с 3—5-кратным обменом в час. [c.147] Температура комнатная, к = 3 -ь 8 а/дм , pH = 3,8 -ь 4,4. Аноды — электролитный цинк. Перемешивание раствора сжатым воздухом, непрерывная фильтрация. Аноды рекомендуется заключать в чехлы. [c.148] В последние годы разработаны аммиакатно-хлористые электролиты для цинкования. Автор совместно с И. В. Каменецкой установил, что реверсирование тока ири осаждении цинка в этих электролитах позволяет улучшить их рассеивающ.ую способность и, следовательно, покрывать изделия сложной геометрической формы. [c.148] В аммиакатно-хлористом электролите цинк осаждается со значительной катодной поляризацией. Однако электролит имеет существенный недостаток осаждение покрытий в нем возможно лишь при сравнительно низкой катодной плотности тока (порядка 1 а дм ). Аммиакатный электролит работает при определенном значении pH, поэтому в него вводят буферные соединения, обычно борную кислоту. [c.148] Температура электролита 18—35° С. Dk = 0,5- 1 а дм , pH электролита 6,6—6,7. [c.148] Вернуться к основной статье