ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глава двенадцатая. Осаждение сплавов из "Гальванотехника " В промышленности довольно широкое распространение получило электролитическое осаждение покрытий, состоящих из сплавов двух и более различных металлов. [c.130] К этим процессам относятся прежде всего латунирование — осаждение сплава меди и цинка, бронзирование — сплава меди и олова, совместное осаждение олова и свинца и т. д. В одних случаях необходимо совместное выделение значительных количеств металлов, принимающих участие в процессе, в других — совместное осаждение одного металла с очень небольшим количеством другого, как например при твердом или цветном золочении, когда совместно с золотом осаждается в очень небольших количествах никель, серебро, медь. [c.130] При различных потенциалах выделения на катоде почти исключительно осаждается металл, обладающий более электроположительным потенциалом. [c.130] Совместное выделение двух и более металлов возможно при значительном сближении их потенциалов выделения, что в большинстве случаев достигается за счет применения специальных электролитов, содержащих обычно комплексные соли. На совместное выделение нескольких металлов в значительной степени влияет режим электролиза плотность тока, температура и перемешивание электролита. [c.130] При повышении плотности тока содержание в сплаве металла с более положительным потенциалом понижается, а с более электроотрицательным повышается, и наоборот. Повышение температуры повышает содержание более электроположительного металла в сплаве. В этом же направлении влияет и перемешивание раствора, способствующее более легкому выделению благородных металлов. [c.130] Значительное практическое применение в промышленности нашли латунирование и осаждение сплава олово — свинец. [c.130] Латунь представляет собой сплав меди и цинка с содержанием меди в пределах 60—80% и цинка 40—20%. Температура плавления латуни зависит от содержания в ней меди и цинка. Удельный вес равен около 8,5 электрохимический эквивалент складывается из электрохимических эквивалентов меди и цинка в соответствии с их количественным содержанием в осадке. [c.130] Латунные покрытия применяются в качестве подслоев при нанесении других покрытий или для последующего химического окрашивания изделий. Они отличаются хорошим сцеплением с резиной и поэтому широко используются в приборостроении и машиностроении при гуммировании различных изделий, для улучшения связи между железом и резиной. Толщина слоя латуни для гуммирования составляет 3—5 мк. [c.131] До сих пор для латунирования применялись исключительно цианистые электролиты. В последние годы было разработано латунирование из пирофосфатных электролитов, которые, однако, пока не получили широкого распространения. Для гуммирования применяются исключительно цианистые латунные электролиты. [c.131] В цианистых электролитах для латунирования содержатся комплексные цианистые соли цинка и меди, свободный цианид, сульфит и карбонаты. Как известно, нормальный электродный потенциал меди значительно электроположительнее потенциала цинка. Для их сближения необходимо, чтобы концентрация ионов меди в растворе была незначительна по сравнению с концентрацией ионов цинка. Это и достигается в цианистых комплексных соединениях меди и цинка, так как степень диссоциации медного комплекса [Си (СМ) 4] намного меньше степени диссоциации цинкового комплекса [2п(СЫ)4], следовательно, и концентрация ионов меди в электролите намного меньше, чем ионов цинка. Большую роль играет концентрация свободного цианида, которая должна быть вполне определенной. При увеличении свободного цианида осаждение меди на катоде резко снижается, и выделяющиеся осадки содержат чрезмерное количество цинка. При снижении же содержания свободного цианида осаждается преимущественно медь. [c.131] Аналогичное действие при латунировании оказывает катодная плотность тока, при увеличении которой осаждается преимущественно цинк, а при уменьшении — медь. Повышение температуры электролита вызывает осаждение главным образом меди. Назначение сульфита и карбонатов в электролите то же, что и в медных цианистых электролитах. В качестве специальных добавок в электролит вводят чаще других аммиак (0,5—1,5 см ), придающий большую равномерность осадку и золотистый цвет. В качестве блескодавателя иногда применяют гипосульфит (0,5—0,7 г/л) или мышьяковистый ангидрид. Добавки следует применять с большой осторожностью, так как их благоприятное действие сказывается только в определенных концентрациях. [c.131] Катодная плотность тока 0,3 а дм температура 18—20° С. [c.132] Приготовление латунного электролита происходит аналогично приготовлению медного и цинкового цианистых электролитов. [c.132] Сначала приготовляется соль Шевреля взаимодействием раствора медного купороса и сульфита натрия (см. приготовление медного цианистого электролита). Для получения указанного в рецептуре количества меди при приготовлении соли Шевреля в качестве исходного материала следует брать 16 г сернокислой меди и 30 г сернистокислого натрия. [c.132] Для приготовления гидроокиси цинка необходимо взять 17,5 г сернокислого цинка и 5 г едкого натра и растворить их в отдельных сосудах. Растворам дают отстояться и декантацией освобождают их от нерастворимых примесей, после чего постепенно при помешивании вливают раствор едкого натра в раствор сернокислого цинка. При этом выпадает белый осадок гидрата окиси цинка. После пробы на полноту осаждения, в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора, осадку дают отстояться, затем раствор декантируют, а осадок промывают теплой водой несколько раз. При опробывании на полноту осаждения фенолфталеин должен окрасить раствор в красный цвет, который не должен исчезать. Если красное окрашивание исчезнет, то в раствор следует добавить еще 0,5—1 г/л едкого натра. [c.132] Полученные осадки соли, меди и гидроокиси цинка вносят при перемешивании в приготовленный заранее раствор цианистого натрия, куда предварительно был добавлен раствор, содержащий необходимое количество углекислого натрия. После добавления воды до необходимого уровня в электролите аналитически проверяют концентрацию свободного цианида и устанавливают ее в соответствии с рецептом. Свежеприготовленные латунные электролиты для нормальной работы требуют проработки их в течение нескольких дней (иногда пяти-семи). Для сокращения времени проработки в приготовляемый электролит рекомендуется добавлять, по возможности, 10—15% электролита, уже работавшего в течение длительного периода. [c.132] Корректировка электролита заключается главным образом в поддержании необходимой концентрации свободного цианида согласно данным анализов, которые необходимо производить два раза в неделю. Корректировка электролита солями меди и цинка производится реже — один раз в семь-десять дней. [c.132] Ненормальности в работе латунных электролитов. Как указывалось, все условия, способствующие выделению меди (пониженная плотность тока, малое содержание цианида, пониженная концентрация цинка в электролите и т. п.), делают цвет осадка более красным, а состав сплава ненормальным. То же относится к условиям, создающим преимущественное осаждение цинка (повышенная плотность тока, большое содержание цианида, малое содержание солей меди и т. д.). Следует помнить, что преимущественное выделение меди или цинка в меньшей степени определяется концентрацией указанных солей в электролите, а в большей — концентрацией свободного цианида и катодной плотностью тока. Наличие отдельных участков, имеющих ненормальный цвет осадка, свидетельствует о плохом контакте или о взаимном экранировании изделий при неправильном их расположении в электролите. Плохое растворение анодов и их пассивирование вызывается повышенной анодной плотностью тока (свыше 0,5 а/дм ) и недостатком свободного цианида в ванне. [c.133] Аноды при нормальной работе должны покрываться незначительным рыхлым налетом, который растворяется в электролите при перерывах в его работе. Если содержание цианида избыточно, то аноды совсем не покрываются налетом и остаются блестящими и на изделиях наблюдается интенсивное газовыделение. Вздутие и отслаивание латуни происходит в результате большого избытка цианидов, высокой плотности тока или плохой подготовки изделий к покрытию. [c.133] Анодами при латунировании являются пластины из латуни с составом, необходимым для осаждения. Аноды перед завешиванием их в электролит следует предварительно отжечь. После отжига аноды травят в слабом растворе азотной кислоты, промывают и чистят железными щетками. [c.133] Вернуться к основной статье