Принципы построения составов электролитов локальной гальваники
Основные принципы построения составов электролитов для технологии локального нанесения гальванических покрытий (локальной гальваники)
Эти принципы сформированы из возможности получения необходимых свойств гальванических покрытий.
1. Применяемые соли металлов должны иметь высокую растворимость.
Для обеспечения возможности работать на больших плотностях тока (i ≥ 1 A/см²) растворы должны быть с высокой концентрацией основной соли металла (содержание в 1 л электролита не менее 1 моля), но бывают исключения – электролиты для получения покрытий со специальными свойствами, например "Никель-активатор-Тс", в котором выход по току уменьшен для получения покрытия с высокой адгезией к хрому и никелю.
2. Поддержание необходимого уровня кислотности раствора злектролита в заданном диапазоне.
Больше всего это необходимо электролитам никелирования. Выход по току никеля уменьшается с увеличением кислотности раствора из-за низкого перенапряжения выделения водорода на никеле и является одной из причин применения инертных анодов. Из-за большой разности между анодным и катодным выходами по току, при применении активных анодов, в прикатодной зоне быстро изменяется необходимый баланс между комплексообразователями и катионами никеля, в следствие чего адгезия и качество покрытия ухудшаются. В наших электролитах активные никелевые аноды не пассивируются и работа проходит на потенциалах выше потенциала питтингообразования, но реального результата это не приносит и активные аноды в составе технологии локальной гальваники не применяются. При работе инертными электродами в результате электролиза воды на аноде происходит выделение кислорода и закисление электролита. Чтобы предотвратить закисление, в электролит вводятся буферные добавки в необходимых количествах для обеспечения заданного ресурса раствора.
3. Наличие комплексообразователей для обеспечения необходимых свойств покрытий, таких как: адгезия, микротвёрдость, износостойкость, отсутствие пор и другие.
Почти все электролиты для локальной гальваники содержат в своём составе различные комплексные соединения для стабилизации процесса электроосаждения. При применении с технологией локальной гальваники простые некомплексные электролиты (особенно для никелирования) дают неудовлетворительное качество покрытия и адгезию.
4. Наличие комплексообразователей для обеспечения необходимого температурного диапазона применения растворов электролитов.
Этот пункт имеет больше отношение к электролитам никелирования.
5. Наличие комплексообразователей для стабилизации анодных и катодных процессов.
Этот пункт имеет больше отношение к электролиту меднения "Медь-высокоскоростная-Тс", ввиду сильного гидролиза раствора основной соли и ограничениями связанными со стойкостью применяемой оснастки.
6. Применяемые для составления электролитов растворы солей, при работе с инертным анодом, не должны выделять токсичных веществ.
Например солями, при электролизе которых на инертном аноде выделяется хлор, являются различные хлориды: NiCl₂, NaCl, NH₄Cl и другие.
7. В электролитах с выходом по току более 90%, таких как: "Медь-высокоскоростная-Тс", "Медь-скоростная-Тс", "Цинк-высокоскоростной-Тс", "Цинк-железо-Тс", возможно и выгодно применение активных анодов.
В условиях применения растворимых анодов и веществ ингибиторов, возможно присутствие в составах хлоридов и других подобных веществ.
В технологическом процессе локальной гальваники компании «Техносервис» условно простые (без комплексообразователей) есть три электролита: "Цинк-высокоскоростной-Тс", "Цинк-железо-Тс", "Медь-скоростная-Тс". Эти электролиты содержат различные буферные добавки для улучшения качества осадков и позволяют без комплексообразователей, получать плотные качественные осадки. Электролиты цинкования наиболее нетребовательны к составу для получения качественных осадков, но при желании можно изготовить и комплексные электролиты. Недостатком простых электролитов является низкая рассеивающая способность. Все остальные электролиты в той или иной мере содержат комплексообразователи в различных количествах для обеспечения необходимых свойств.
Copyright (Принципы построения составов электролитов локальной гальваники) Все права принадлежат авторам: Штанг Андрею и Кантимирову Александру. © 2013 - 2021