Основы электроосаждения металлов

Книга является вторым изданием учебника для техникумов, переработанным и дополненным (первое вышло в 1977 г.). Состоит из двух частей. В первой части рассмотрены теория и основные виды коррозии, коррозия важнейших металлов и сплавов, а также оборудования электрохимических цехов, методы коррозионных испытаний и защиты от коррозии, коррозионно-стойкие металлы и неметаллические материалы. Вторая часть книги посвящена гальваностегии — приведена классификация покрытий, изложены основы электроосаждения металлов, описаны условия и закономерности нанесения покрытий из цветных металлов и контроль качества покрытий. Приведены также сведения об оборудовании гальванических цехов, очистке сточных вод и технике безопасности. [c.2]

Книга состоит из двух частей. Первая часть посвящена собственно коррозии в ней рассматриваются коррозия важнейших металлов и сплавов, коррозия оборудования электрохимических цехов, способы защиты от коррозии и коррозионная стойкость материалов описаны методы определения скорости коррозии и влияние на нее различных факторов. Вторая часть книги посвящена гальваностегии в ней рассматриваются теоретические основы электроосаждения металлов н сплавов, описаны условия и закономерности нанесения покрытий из цветных металлов. В книге даны необходимые сведения о контроле качества покрытий, а также о технике безопасности. [c.2]

Глава I ОСНОВЫ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.9]

Кроме того, имеются экспериментальные данные, показывающие ухудшение усталостной прочности стали после электроосаждения хрома, никеля, цинка, кадмия, что также является (по крайней мере, частично) следствием наводороживания стальной основы в процессе электроосаждения указанных металлических покрытий. Однако в этом случае усталостное разрушение может в известной степени быть вызвано различием в модулях прочности металла основы и металла покрытия, что ведет при большом различии к возникновению усталостной трещины на границе металла основы и металла покрытия, проникающей далее в глубь стального образца (детали). Таким образом, явление усталостного разрушения образцов с гальванопокрытиями имеет более сложный механизм. Соответствующие экспериментальные данные будут приведены при рассмотрении наводороживания при электроосаждении конкретных видов гальванопокрытий (см. раздел 6). [c.165]

При электроосаждении металлов наводороживание стальной основы — катода сильно изменяется при переходе от одного электролита к другому. Наибольшее наводороживание происходит в цианистых электролитах кадмирования, цинкования и меднения. Велико наводороживание в сульфатных электролитах для осаждения d, Zn, Си и Ni, а также в растворах хромовой кислоты, используемых для износостойких и защитно-декоративных покрытий. [c.448]

Процесс электроосаждения металлов. Основой гальванического способа нанесения покрытий является электролиз, который в широком значении этого понятия представляет собой электрохимическое окисление или восстановление веществ на электродах, происходящее с потерей или присоединением электронов. [c.141]

Электролитические, которые в зависимости ог способа получения проводящей основы для электроосаждения металла имеют две разновидности [c.377]

В основу этой книги положены данные, полученные в лаборатории электроосаждения металлов Института физической химии АН СССР. Б ней рассматривается электрохимическое поведение различных металлов, представляющих отдельные группы периодической системы элементов. При этом из каждой группы или подгруппы выбраны именно те металлы, электрохимические свойства которых изучены наиболее полно. Вначале рассматриваются серебро, цинк, олово, свинец, осаждение и растворение которых протекает без особых затруднений. Затем несколько глав посвящено электрохимическому поведению железа, никеля. [c.3]

Взаимосвязь между адсорбционными явлениями, каталитическими свойствами и электрохимическим поведением металлов подтверждает известную доктрину о том, что основа науки едина и глубокие исследования механизма электроосаждения металлов возможны только с учетом основных достижений науки в области строения вещества и поверхностных явлений. [c.7]

В настоящее время почти невозможно назвать отрасли промышленности, которые не нуждаются в применении электролитических покрытий для улучшения физико-химических свойств поверхности изделий. Поэтому наряду с овладением основами коррозии металлов техник-технолог должен знать закономерности электроосаждения металлов. [c.8]

Сплавы на основе благородных металлов, например, Ag—Мп, Ag—Sb, Ag—Pb, Au—Sb используют в качестве контактных по-, крытий на электрических контактах. Эти покрытия должны прочно соединяться с материалом подложки и обладать минимальным электрическим сопротивлением в сочетании с высоким сопротивлением окислению и малым коэффициентом трения. Они могут быть нанесены, в частности, методом электроосаждения из суспензий. [c.104]

Свинцовые покрытия на стали получают погружением в расплав или электроосаждением. Для улучшения сцепления горячих покрытий с основным металлом в расплав обычно добавляют несколько процентов олова. Если вводится значительное количество олова (например, 25 %), то основу с покрытием называют луженой жестью . Покрытия из свинца или свинцово-оловя-нистых сплавов стойки к атмосферным воздействиям, причем образующаяся в порах ржавчина подавляет дальнейшее течение коррозионного процесса. В почвах защитные свойства свинцовых покрытий невысоки. Их используют при кровельных работах и для защиты внутренней поверхности бензобаков автомобилей от коррозионного воздействия проникающей воды. Свинцовые покрытия нельзя использовать в контакте с питьевой водой и пищевыми продуктами вследствие токсичности солей свинца даже в малых количествах (см. разд. 1.3). [c.235]

Лужение медных сплавов погружением в растворы солей, содержащих двухвалентное олово, применяется при пайке. Цинк осаждается на алюминии погружением в горячие, щелочные, цинкатные растворы в целях получения тонкого покрытия как основы для последующего электроосаждения других металлов, в основном меди, никеля и хрома. В результате химического осаждения можно получить чисто декоративные оловянные и серебряные покрытия. [c.83]

Таким образом, наводороживанию стальных деталей в процессах электроосаждения гальванопокрытий будут способствовать предварительная электрополировка, травление в азотной кислоте и анодная обработка, которая часто делается для улучшения сцепления металла покрытия с металлом основы непосредственно в ванне электроосаждения (например, хромирования). В производственных условиях этому обстоятельству часто [c.75]

Пластичность при скручивании определялась на образцах из стальной пружинной проволоки ОВС 0 0,6 мм по методике, описанной в разделе (1.3.3). Результаты, приведенные на рис. 6.3, показывают, что падение пластичности стали после хромирования увеличивается с увеличением Дк и уменьшением температуры электролита, т. е. с изменением факторов, влияющих на наводороживание металла основы в направлении, благоприятствующем абсорбции водорода стальной основой. Увеличение продолжительности электроосаждения хрома с 20 до 40 мин при температуре 50°С сопровождалось некоторым ростом [c.269]

Ранее снижение предела выносливости при никелировании конструкционной углеродистой стали с 0,38% С, нормализованной при 850 1С, наблюдали И. В. Кудрявцев и А. В. Рябченков [633, 634]. Электроосаждение никеля производилось из электролита, близкого по составу к использовавшемуся нами. После осаждения слоя никеля 28—30 мкм (при Дк= 1 А/дм-) обнаружено снижение предела выносливости образцов без концентратора напряжений на 34%, однако образцы, имевшие надрез, не дали снижения сг-i. Следует отметить, что сами авторы работ [633—634] связывают понижение предела выносливости стали при никелировании с возникновением значительных растягивающих напряжений в слое никеля [441 МН/м (45 кГ/мм2) — определено по методу гибкого катода]. Они считают, что в процессе приложения циклических напряжений происходит разрушение покрытия и образующиеся трещины в покрытии играют роль острых надрезов, концентрирующих как остаточные, так и действующие циклические напряжения на поверхности образца. Не отвергая полностью возможность ухудшения выносливости стали при знакопеременных циклических деформациях вследствие действия растягивающих напряжений в слое никеля, мы считаем основной причиной снижения усталостных характеристик стали, подвергнутой никелированию, наводороживание металла основы в процессе нанесения покрытия. [c.280]

При электроосаждении меди из сернокислого электролита потенциал катода не достигает значения, необходимого для выделения водорода на поверхности металла, однако результаты как наших, так и других исследователей свидетельствуют о наводороживании стальной основы при меднении. По-видимому, мы имеем здесь дело с водородом, образующимся при коррозии железа в сернокислой среде на микрокатодах локальных коррозионных элементов в порах медного покрытия. [c.292]

Отпуск стальных образцов, подвергнутых меднению в сернокислом и щелочном цианистом электролитах, не приводит к полному восстановлению механических характеристик стали. Это объясняется затруднение.м десорбции водорода из стальной основы медным покрытием, а также наличием необратимых изменений структуры металла образца, вызванных абсорбированным в процессе электроосаждения меди водородом. [c.293]

Таким образом, наводоро-живание стальной основы при электроосаждении меди из сернокислого электролита понижают органические добавки анионного и молекулярного типов, а также и некоторые добавки катионного типа, обладающие резко выраженной способностью к адсорбции на поверхности металла. Это поведение разных по знаку заряда добавок объясняется, по-видимому, близостью потенциала нулевого заряда к потенциалу [c.297]

Грунтование заключается в нанесении первого слоя лакокрасочного покрытия на очищенную, обезжиренную и промытую поверхность металла. Слой грунта является основой покрытия, поэтому должен обладать наилучшей сцепляемостью с металлом и с последующим слоем краски. Грунтовка наносится на поверхности деталей пневматическим распылением или электроосаждением. Слой грунтовки должен быть матовый, так как глянцевая поверхность ухудшает сцепление грунта с последующими слоями краски. [c.148]

Однако такая обработка не всегда приводит к заметному восстановлению исходных механических свойств стали полное возвращение к исходным характеристикам, судя по результатам экспериментальных исследований ряда авторов, наблюдается очень редко. Это объясняется двумя причинами. Во-первых, многие электроосажденные металлы (цинк, кадмий, медь) затрудняют десорбцию водорода стальной основой, так как коэффициент диффузии водорода в них очень мал. Во-вторых,, при достаточно больших количествах абсорбированного металлом основы водорода возможны нарушения внутренней структуры металла, возникающие под действием давления газообразного водорода в коллекторах и внутренних напряжений в металле. Восстановление механических характеристик поэтому происходит полнее у сталей с меньшим уровнем прочности, как имеющих более равновесную структуру с меньшими внутренними напряжениями. [c.354]

Таким образом, наводороживание электроосадков металлов,, протекая по трем возможным механизмам, является процессом,, на который влияет ббльщее число факторов, чем на наводоро-живание металла основы. Поэтому, в частности, отсутствует связь между наводороживанием электроосажденного металла и перенапряжением водорода на нем. [c.367]

С1ри электроосаждении металлов и катодном травлении может привести как к увеличению наводороживания стальной основы, так к уменьшению его, в зависимости от режима процесса. [c.376]

Технология электрохимических покрытий продолжает совершенствоваться. Появляются электролиты с новыми аддендами, например, электролиты на основе водорастворимых полимерных соединений. В электролиты вводят различные полифункциональные добавки, способствующие повышению качества и защитной способности покрытия, например, органические соединения, ингибирующие коррозию и биоповреждения. В практике электроосаждения металлов находят применение суспензии. Малорастворимые тонкоизмельченные частицы неорганических соединений (карбиды, бориды металлов, корунд и др.) в виде фазы внедрения достаточно равномерно распределяются в матрице металлопокрытия и придают последнему специальные свойства (твердость, износоустойчивость й т. п.). Внедряются в производство саморегули-руемые электролиты (с пополнением восстанавливаемых на катоде катионов из твердой фазы соответствующей малорастворимой соли, находящейся в электролите в из- [c.175]

А. И. Черниловская, Г. А. Цыганов и А. И. Иосилевич [15—181 предлагают при исследовании электроосаждения металлов железной группы систематизировать экспериментальный материал на основе коэффициента разделения у- [c.217]

Процесс получения покрытий электроосажденнем водоразбавляемых лакокрасочных материалов на основе водорастворимых пленкообразующих принципиально отличается от процессов, протекающих при формировании покрытий, получаемых другими методами нанесения. Этот процесс отличается также от электрофоретического осаждения дисперсий и от электроосаждения металлов [2]. Образование осадка при электроосаждении водоразбавляемых лакокрасочных материалов на основе водорастворимых пленкообразующих связано с выделением новой фазы на аноде в результате химических превращений в приэлектродном пространстве под действием электрического тока. Осаждение пленкообразующего не зависит от его электрохимического разряда. Основными электрохимическими процессами являются электролиз воды [c.194]

А. Т. Ваграмян [22] предложил другой способ преодоления трудности определения истинной плотности тока при снятии поляризационных кривых. Сущность метода заключается в быстром и периодическом изменении плотности тока от нуля до максимального значения с одновременной записью изменения потенциала электрода. Высокая плотность тока позволяет равномерно покрывать электрод слоями свежеосаж-денного металла, так что можно считать, что осаждение происходит по всей поверхно сти катода. Вследствие высокой скорости измерения при таком методе можно пренебречь изменением величины поверхности в процессе электролиза. На основе этого принципа в лаборатории электроосаждения металлов был сконструирован -прибор для быстрого снятия поляризационных кривых. На рис. 24 представлена схема прибора и установки для быстрого снятия поляризационных кривых. [c.40]

Одним из характерных свойств электроосажденных металлов является наличие в них внутренних напряжений. Возникновение внутренних напряжений в процессе электроосаждения оказывает определенное влияние на формирование структуры и определяет некоторые важные физико-механические свойства осадка прочность сцепления с основой, пластичность и др. Под внутренними напряжениями понимают силы, стремящиеся сжать или растянуть осадок металла. При возникновении напряжений сжатия осадок может вспучиваться, отделяясь от основы при напряжениях растяжения, превышающих предел прочности металла, осадок растрескивается и также отслаивается от основы. [c.44]

Приведены результаты систематических исследований структурных и фазовых превращений Гфи различных видах отжига электроосажденных металлов и сплавов. Развиты теоретические представления о природе процессов термической обработки и разработаны основы получения электроосажденных металлов и сплавов с повышенными свойствами. [c.94]

При электроосаждении некоторых металлов возможна побочна реакция катодного выделения водорода. Образующийся атомны водород может диффундировать в металл основы и поглощаться ик Результатом этого, например, в случае высокопрочных сталей може быть водородное охрупчивание. Водород можно, однако, удалит путем термической обработки, которая соответственно снижае водородную хрупкость. [c.78]

В виде электроосажденного покрытия на никелевом подслое хром обеспечивает хорошую защиту таких металлов, как сталь, латунь и литейные сплавы на основе цинка в морских атмосферах [46]. [c.162]

Для повышения твердости и износостойкости, а также для восстановления деталей машин широко применяют электролитическое хромирование и осталивание (железнеыие), а также всевозможные износостойкие композиционные покрытия. Композиционные покрытия, включающие частицы оксидов и карбидов, обладают повышенной твердостью и износостойкостью по сравнению с покрытиями чистыми металлами. Твердость и износостойкость композиционных электрохимических покрытий на основе никеля с включениями корунда в 1,5—2,5 раза выше твердости и износостойкости никелевых покрытий. Композиционные железокорун-доБые покрытия (6—II % корунда) обладают износостойкостью, в 4—5 раза большей, чем покрытия железом, и имеют высокую твердость. Коэффициент трения композиционных покрытий, содержащих корунд, высок — 0,2—0,4. Широкое применение получили и антифрикционные металлические (на основе РЬ, бронзы — Си—Sn, никеля и др.) покрытия, полученные электроосаждением. Эти покрытия имеют низкий коэффициент трения 0,05—0,15 и обладают хорошей прнрабатываемостью и антикоррозионной стойкостью. [c.347]

Английский комитет по коррозии и электроосаждению рекомендует при выборе металлов, которые могут находиться в контактах, руководствоваться следующей сводкой (табл. 34), обобщенной Эвансом ц Рейнсом на основе результатов исследований членов комитета [67]. [c.175]

Электроосаждение цинка из цинкатного электролита состава ZnO 20 г/л, NaOH 120 г/л, ЫагЗпОз 1 г/л (Дк==А/дм2,. 50°С) сопровождается небольшим наводороживанием металла основы, проявляющимся лишь в незначительном снижении пластических свойств сталей ЗОХГСА и У9 [667]. [c.308]

Покрытия из суспензий на металлах получают методом спекания и электрохимическим способом. Методом спекания чаще всего получают покрытия на основе суспензий фтороплас-тов-3, -ЭМ, -4Д и др. На металлическую по,-верхность пульверизатором или окунанием наносят слой полимера. Затем слой подсушивают при 50—60 °С и оплавляют при температуре плавления полимера в течение 10—20 мин. Толщина одного слоя 10 мкм. Обычное покрытие состоит из 10 слоев. Процесс этот довольно трудоемкий. Электрохимический способ заключается в электроосаждении на поверхность деталей смол (с пигментами или без них) из водных растворов суспензий или эмульсий. Этот способ обеспечивает высокое качество покрытия, высокую производительность процесса. [c.72]

Некоторые исследователи [24] предлагают осаждать титан на расплавленный цинк или кадмий с последующей отгонкой этих металлов. При электроосаждении титана в тонких слоях покрытие получается светлым и блестящим. С увеличением толщины слоя покрытие становится губчатым или дендритообразным. Однако сцепление таких покрытий с основой достаточно плотное. [c.8]

В ЦНИИЧМ для электроосаждения сплавов железо—никель—хром был разработан электролит на основе сульфаминовой кислоты [4, 5]. Выбор электролита обусловлен его нетоксично-стью, высокой электропроводностью, возможностью получения из него осадков металлов и сплавов с минимальными внутренними напряжениями. Показано, что из сульфаминового электролита путем изменения режима электролиза можно получать сплавы железо—никель—хром в широком диапазоне легирующих элементов (10—45% Сг, 4—14% Ni). [c.23]

При электронномикроскопических исследованиях вследствие невозможности отделения пленок —N1—Сг сплавов от стальной основы применяли только медную подложку. Рентгеновским методом исследовали осадки толщиной 15—20 мк, на электронном микроскопе тонкие покрытия (фольги до 1500А). Тонкую фольгу получали отделением электроосажденного сплава путем химического растворения металла основы (меди) в 1,0-мол. растворе персульфата аммония. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...