ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Образование и структура электролитических осадков из "Гальванотехника " В гальванотехнических процессах структура электролитических осадков играет главную роль. [c.14] Выделение металлов на катоде во время электролиза рассматривается как процесс кристаллизации. Последняя протекает в две стадии образование центров кристаллизации (образование зародышей) и рост образовавшихся центров кристаллизации. Каждый из процессов протекает с определенной скоростью, и в зависимости от условий электролиза (температуры, плотности тока, перемешивания), природы осаждающегося металла и растворителя, наличия примесей в электролите и т. д., преобладает тот или другой процесс, в связи с чем получается та или иная структура металла. [c.14] Если более интенсивно протекает первый процесс, т. е. образование центров кристаллизации, то кристаллы получаются очень мелкими, и весь осадок имеет мелкокристаллическую структуру, Если же преобладает второй процесс, т. е. рост образовавшихся центров кристаллизации, а новых центров кристаллизации образуется мало, то кристаллы получаются сравнительно крупными, а весь осадок — крупнокристаллическим. [c.14] В гальванотехнике наибольшую ценность имеют равномерные мелкокристаллические осадки. [c.14] Все эти факторы сказываются на процессе кристаллизации в той степени, в какой связана с ними величина катодной поляризации. [c.15] Известно, что из растворов комплексных солей, например цианистых солей меди, цинка, кадмия, серебра и др., получаются осадки с более тонкой структурой, чем из соответствующих растворов простых солей. Однако имеется достаточно оснований утверждать, что решающее влияние на структуру оказывает не специфическая особенность аниона (конечно, нельзя утверждать, что анион не играет никакой роли), а активность ионов осаждающегося металла и связанная с ней величина катодной поляризации. Принципиально можно получить катодные-осадки с одинаковой кристаллической структурой как из растворов комплексных, так и простых солей, если величина катодной поляризации й обоих случаях одинакова. [c.15] Все факторы, обусловливающие разряд ионов осаждающегося металла при значении потенциала, близком к равновес- ному, способствуют преимущественному росту кристаллов, имеющихся на катодной поверхности, и приводят к образованию крупнокристаллических осадков. Если же разряд ионов сопровождается значительной катодной поляризацией, то происходит преимущественное образование новых зародышей, и осадки получаются мелкокристаллическими. [c.15] Плотность тока, температура и перемешивание электролита. влияют на структуру электроосажденных металлов в той мере, в какой с данными факторами связана величина катодной поляризации. При этом увеличение плотности тока, обусловливающее-повышение катодной поляризации, действует обычно в направлении уменьшения образования мелкокристаллических осадков,, а повышение температуры и усиление перемешивания электролита, с которыми связано понижение катодной поляризации,, действуют в другом направлении. [c.15] Исходя из этих основных положений, можно рассчитывать-на получение катодных осадков с одинаковой кристаллической структурой, независимо от того, происходило ли осаждение при низкой плотности тока из разбавленного электролита, или прц высокой плотности тока из концентрированного электролита или при очень высокой плотности тока из концентрированного электролита, подвергаемого подогреву и интенсивному перемешиванию. Решающую роль играет величина потенциала, при котором происходит разряд ионов осаждающегося металла. [c.15] Что же касается влияния коллоидов или других поверхно- стио-активных веществ, то механизм их действия на структуру электроосажденных металлов еще не вполне изучен. Все же в подавляющем большинстве случаев при введении коллоидов в электролит наблюдается наряду с измельчением структуры катодных осадков и повышение катодной поляризации. [c.16] Таким образом, мы видим, что все факторы, способствующее повышению величины катодной поляризации, способствуют и получению осадков с более мелкой кристаллической структурой. [c.16] Положительное влияние на качество электролитических осадков оказывает также реверсирование тока, т. е. временное изменение направления постоянного тока при электролизе. Кратковременное, в течение долей секунды, пребывание изделий в качестве анода вызывает перерыв роста кристаллов, в результате чего при новом осаждении металла возникают новые центры кристаллизации. Во время пребывания покрываемых изделий в качестве анода возможно растворение активных выступающих участков, благодаря чему достигается выравнивание поверхности. [c.16] На структуру электролитических осадков и на их физикохимические свойства оказывает большое влияние выделяющийся наряду с металлом водород. [c.16] Выделяясь совместно с металлом на катоде, газообразный водород имеет возможность включаться в электролитический осадок, создавая поры, пустоты и вздутия. Помимо механического включения водорода, при электролизе возможно получение химических соединений металлов с водородом и твердого раствора водорода в металлах, в результате чего могут получиться металлические покрытия с повышенной твердостью, как, например, при хромировании, что является положительной стороной этого явления. Однако в большинстве случаев включение водорода, как уже ранее сказано, вызывает различные серьезные дефекты, а также повышенные механические напряжения в электролитическом осадке, часто ведущие к отслаиванию последнего. Поэтому необходимо использовать все факторы, понижающие содержание водорода в осажденном металле. [c.16] К сожалению, до сих пор нет систематических исследований по выявлению влияния указанных факторов на способность металлов поглощать водород при электроосаждении и отсутствует единое мнение по этому вопросу. Практически установлено, что наводороживание зависит от природы осаждаемого металла и особенно велико для таких металлов, как хром, никель, железо и цинк. Содержание водорода в большинстве электролитических осадков понижается при работе с подогретыми и сильно перемешиваемыми электролитами. На влиянии других факторов на наводороживание покрытий мы еще остановимся при рассмотрении условий осаждения отдельных металлов. [c.17] Вернуться к основной статье