Распределение тока при электроосаждении металлов

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ МЕТАЛЛОВ [c.374]

Электроосаждение олова из комплексных анионов 5п ОН)2 протекает при высокой катодной поляризации (400—600 МВ) (см. рис. 31, кривая 3), что способствует образованию плотных мелкокристаллических осадков олова. Как видно из рис. 32, выход олова по току из станнатных электролитов ниже, чем из кислых растворов, и сильно уменьщается с повыщением плотности тока. Электропроводность станнатно-го электролита высокая благодаря наличию щелочи. Таким образом, в станнатных электролитах ярко выражены все факторы, обусловливающие равномерное распределение тока и металла по поверхности катода. Поэтому станнатные электролиты можно применять для покрытия деталей с профилем любой сложности. Осадки хорошего качества получаются только при температуре электролита 60—70 °С, при более низкой температуре образуются рыхлые губчатые осадки. [c.156]

Ток -при прохождении через электролитическую ячейку, как правило, неравномерно распределяется на поверхности электрода. В практике нанесения электролитических покрытий невозможно найти такие условия, при которых распределение тока в процессе электроосаждения металлов было бы совершенно равномерным по всей поверхности покрываемого образца. В зависимости от условий электролиза и состава электролита распределение тока может быть более или менее равномерным. [c.374]

Изучением распределения различных металлов при их электроосаждении занималось большое число исследователей. Однако каждый из них при постановке опытов пользовался своей методикой, чем-то отличающейся от остальных. Как известно, распределение тока, даже при осаждении одного и того же металла из одного и того же электролита, но определенное различными методами, получается резко различным не только по абсолютным значениям, но и по характеру распределения металла. Поэтому сравнить между собой [c.428]

Основное возражение против простого замещения устраняется, если возникает ток при контакте с другим металлом. Например, осаждение олова на стали может быть осуществлено из кислых или щелочных ванн при использовании алюминиевого контакта в качестве анода, хорошее распределение металла при осаждении зависит от удачного расположения контактных зажимов — устранение непокрытых зазоров в местах самих контактов. Метод может быть успешно использован при обычном электроосаждении для сильно профилированных деталей, когда углубления при ином методе остаются почти непокрытыми. Поршни из алюминиевого сплава обычно покрываются оловом (2,5—5 [х). Тонкий слой олова улучшает работу поршня и препятствует его износу [43]. [c.561]

Н. А. Климахиным также было обнаружено влияние неравномерности распределения тока на физико-механические свойства никеля [84] и цинка [85]. Изменение физико-механических свойств в зависимости от характера распределения тока при электролизе весьма осложняет практику электроосаждения металлов. Поэтому правильное решение вопроса о равномерности распределения тока при электроосаждении лмеет первостепенное значение. [c.442]

Вопрос о распределении тока на поверхности электрода имеет чрезвычайно важное значение при решении многих задач в самых разнообразных областях электрохимии [1—5]. При электроосаждении металлов равномерность распределения тока определяет возможность получения осадка одинакового качества и толшины по всей поверхности катода. Не менее важна равномерность распределения тока и при лрове-дении различных электрохимических исследований, особенно таких, которые основаны на функциональной зависимости от плотности тока. [c.374]

Данная глава является некоторым дополнением к опубликованной ранее отдельным изданием работы А. Т. Ваграмяна и Т. Б. Ильилой-Ка-куевой Распределение тока на поверхности электродов при электроосаждении металлов . М., Металлургиздат, 1956. [c.374]

Очень часто при электроосаждении металлов необходимо количественно характеризовать степень равномерности распределения тока на электродах в различных ваннах. Такие попытки были сделаны многими учеными, причем предложенные критерии относятся к одной и той же ячейке, поэтому они характеризуют не распределение тока, а рассеивающую способность, так как при этом исключаются геометрические параметры. Так, Г. Хэринг и В. Блюм [11], одни из первых предложили сравнительно простой способ количественного выражения рассеивающей способности. Они рассматривали распределение металла в прямоугольном сосуде (см. рис. 186) с двумя катодами и одним анодом, который, как уже упоминалось, помещался между катодами так, что расстояние до одного из них в пять раз меньше, чем до другого. Если считать, что поляризация очень мала по сравнению с падением напряжения в электролите и что выход металла по току составляет 100%, то очевидно, что распределение металла должно определяться межэлектродными расстояниями, т. е. что количество металла, выделившегося на ближнем катоде (т ), должно быть в пять раз больше, чем на дальнем (гпр). Рассеивающая способность Р, по Г. Хэрингу и [c.397]

Действительно, исследование зависимости рассеивающей способности от плотности тока при электроосаждении хрома показывает, что с увеличением плотности тока степень равномерности ухудшается. На рис. 3 показана зависимость распределения металла от плотности тока в электролите, содержащем 250 г/л СгОз и 2,5 г/л Нг504, при 50°. Как видно из полученных кривых, при низкой плотности тока равномерность распределения металла несколько лучше, что и следовало ожидать. [c.212]

Толщина покрытия деталей с внутренними вырезами (особенно, с глубокими отверстиями) не получится равномерной в процессе электроосаждения из-за ограничения рассеивающей способности электролита (см. гл. 3). Процесс электроосаждения можно улучщить за счет дополнительных вспомогательных анодов и анодов нужной формы для выравнивания распределения плотности тока на поверхности обрабатываемого изделия. Равномерности покрытия внутренней части изделия, имеющего углубление с небольшим отверстием, можно достигнуть в процессе электроосаждения при использовании расположенных внутри отверстия анодов. В этих случаях наилучшее качество покрытия обеспечивается методом погружения в расплавленный металл, но утолщение покрытия в углублениях может изменить форму детали, а отверстия малого диаметра могут быть закрыты металлом, используемым для нанесения покрытия. При напылении металла на изделия неправильной формы покрытие не проникнет внутрь узких отверстий. [c.127]

При электроосаждении весьма важным фактором является изменение толщины покрытий. Каждый употребляемый электролит обладает рассеивающей способностью, являющейся мерой способности раствора осаждать равномерное покрытие. Эта способность обычно меняется в зависимости от плотности катодного тока и уменьшается с повышением температуры и при перемешивании раствора. Если рассеивающая способность очень мала, то поверхности внутри углублений объекта могут остаться вообще без покрытия. Рассеивающая способность характеризуется теми электрохимическими факторами, которые определяют распределение эквипотенциальных линий. Этот термин используется только применительно к электрохимическому процессу и распространяется на все электроосаждаемые металлы. [c.154]

В реальных условиях электроосаждения металлов имеет место вторичное распределение тока, которое выражается отнощением плотности тока на ближнем к аноду участке г б к плотности тока на дальнем участке /д. Вторичное распределение тока более равномерно по сравнению с первичным и зависит от поляризуемости катода дЕ1д1, удельной электропроводности раствора х и геометрических параметров системы. О поляризуемости электрода можно судить по наклону поляризационных кривых. Как видно из рис. 26, поляризуемость при электроосаждении меди из цианидного электролита (кривая 2) больще, чем из пирофосфатного (кривая /). При сдвиге потенциала в отрицательную сторону на одну и ту же [c.125]

Электроосаждение олова из комплексного станната натрия протекает при высокой катодной поляризации (400—600 MB) (рис. 41, кривая 3), что способствует образованию плотных мелкокристаллических осадков олова. Как видно из рис. 42, выход олова по току из стан-натных электролитов ниже, чем из кислых растворов, и сильно уменьшается с повышением илотности тока. Электропроводность станнатного электролита высокая благодаря наличию щелочи. Таким образом, в станнат-ных электролитах ярко выражены все факторы, обуславливающие равномерное распределение тока и металла по поверхности катода. Поэтому станнатные электроли- [c.176]

Такое распределение тока происходит в тех случаях, когда толщина диффузионного слоя, согласно О. Кардошу и О. Фо-улку [40, 31], не оказывает влияния на поляризацию вследствие малого обеднения приэлектродного слоя ионами осаждаемого металла. Примером может служить никелевый электролит Уотта (без добавок) при низких плотностях тока. Если же электроосаждение сопровождается значительной концентрационной поляризацией, как, например, в цианистом растворе, то обеднение приэлектродного слоя ионами металла и образование диффузионного слоя, толщина которого больше у выступов, чем у впадин, будет причиной неравномерного распределения тока, а именно /у[c.246]

Распределение при электроосаждении хрома. Вопросом улучшения распределения металла при электроосаждении хрома занимались многие ученые в различных странах [28, 69, 77, 81]. Обстоятельное исследование Г. Фарбера и В. Блюма [68] показывает, что увеличение температуры электролита ухудшает распределение хрома, а увеличение плотности тока, наоборот, улучшает его. Добавление различных солей, в том числе солей трехвалентного хрома, существенного [c.436]

Г. С. Воздвиженский и Н. В. Кульпина [83] изучали распределение металла при электроосаждении никеля в зависимости от состава электролита и влияние неравномерности распределения на физико-механические свойства никеля. При этом было показано, что блеск никеля сильно меняется по профилю катода вследствие неравномерности распределения тока. Неравномерность распределения тока вызывает также некоторое изменение пористости осадка. [c.442]

Особо велики поля механических напряжений в поверхностных слоях металла, деформированных при его механической обработке, что вызывает резкое увеличение абсорбции водорода этими слоями. Как указано выше, наличие коллекторов водорода в этих слоях стали уменьшает диффузию водорода в глубь металла. В результате возникает сугубо неравномерное распределение водорода по глубине стали, характеризующееся максимумом водо-родсодержания, приходящимся на относительно тонкий ее поверхностный слой. Его толщина зависит от структуры, состава, пластичности, прочности стали и скорости поступления водорода с границы раздела металл—раствор электролита . При кислотной коррозии стали и отсутствии в коррозионной среде (или стали) стимуляторов на-водороживания максимум водородсодержания выражен слабо. Наоборот, в условиях электроосаждения ( d, Zn, Си, Ni, r), катодной защиты от коррозии большими плотностями тока и катодном травлении стали в кислотах на поверхности металла появляется большее число Н, возникает сильный поток диффузии водорода в глубь металла, что приводит к быстрому заполнению коллекторов водорода в поверхностном слое. [c.451]

Особенности процесса электроосаждения хрома — высокие плотности тока, низкая рассеиваюшая способность, повышение выхода металла по току с ростом плотности тока — вызывают более неравномерное распределение металла по поверхности катода, чем это наблюдается при получении других покрытий. Поэтому при разработке технологии хромирования различных деталей, в особенности повышенной точности или сложной конфигурации, уделяется большое внимание конструкции приспособлений для загрузки деталей в ванну. В непосредственной близости от выступающих участков деталей располагают дополнительные катоды, у отдаленных участков — вспомогательные аноды, покрываемую поверхность ограничивают экраном из диэлектрического материала. Чем ближе расположены к детали дополнительные катоды и диэлектрические экраны, тем эффективнее проявляется их защитное действие, которое снижает краевой эффект — образование на этих участках утолщенного осадка. Существенное значение имеет взаимное расположение электродов. При осаждении покрытий большой толщины целесообразно уменьшить расстояние между электродами, но в таких пределах, чтобы не затруднялся свободный выход пузырьков газа и не нарушался тепловой режим работы электролита. Для декоративного хромирования профилированных деталей увеличивают межэлек-тродное расстояние, что создает условия для покрытия всей поверхности тонким слоем хрома. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...