Введение к работе
Актуальность темы
Современный уровень развития техники предъявляет особые требования к гальваническим покрытиям, такие как высокая коррозионная стойкость, твердость, износостойкость, паяемость, электропроводность и другие, в зависимости от назначения и условий эксплуатации изделий. В настоящее время промышленность испытывает большую потребность в покрытиях, которые обеспечивали бы хорошую паяемость и сохранение -прочности паяного шва в условиях повышенных температур (300С). При этом большое значение имеет растека-емость припоя по покрытию, нанесенному на детали. Эти проблемы сейчас решаются почти исключительно путем применения покрытий благородными металлами, такими как серебро, золото. Однако дефицит и высокая стоимость указанных металлов заставляют искать новые покрытия, позволяющие хотя бы частично их заменить. Одной из возможностей замены благородных металлов является использование покрытий бронзой. Покрытия белой бронзой легко полируются и хорошо паяются, имеют внешний вид и коэффициент отражения близкие к серебру. Микротвердость бронзы выше микротвердости серебряных покрытий и ее переходное сопротивление более стабильно при эксплуатации в промышленной атмосфере. Помимо перечисленных областей применения бронзовые покрытия, благодаря красивому внешнему виду, могут применятся для декоративных целей, а также взамен никелевых покрытий. До настоящего время покрытия белой бронзой получали из дорогих токсичных цианидных растворов. Сведения в литературе об электроосаждении белой бронзы из триполифосфат-но-пирофосфатных электролитов отсутствуют.
Цель работы
Разработка процесса электроосаждения защитно-декоративного и функционального покрытия сплавом олово-медь из безцианидного малотоксичного полилигандного электролита, позволяющего получать постоянные по составу покрытия с повышенным содержанием олова
- 2 -(60-70 %) в широком интервале плотностей тока. Исследование основных закономерностей электроосаждения и эксплуатационных характеристик электролита, выбор оптимальных условий осаждения и способов восполнения расходуемых компонентов. Исследование основных физико-химических свойств покрытия.
Научная новизна
Впервые исследованы основные закономерности электроосаждения высокооловянистой белой бронзы из триполифосфатно-пирофосфатного электролита. Показано влияние плотности тока. рН, перемешивания, температуры на состав сплава, выход по току и качество осадка. Сравнением поляризационных кривых процессов выделения меди и олова раздельно и в сплав установлено, что ионы меди в сплав разряжаются с деполяризацией до потенциалов -0.58+0,6 В и сверхполяризацией при более отрицательных значениях потенциалов. Разряд олова в сплав облегчен во всей рабочей области потенциалов. Показана зависимость химического и фазового состава сплава от потенциала электрода и даны объяснения происходящих процессов.
Практическая ценность
Для замены цианидных электролитов и сокращения расходов серебра разработаны основы технологии электроосаждения белой бронзы из малотоксичного и доступного триполифосфатно-пирофосфатного электролита. Покрытие обладает высокой защитной способностью и микротвердостью, хорошо паяются, имеют низкие ВН. Покрытия могут быть использованы как функциональные и защитно-декоративные в различных отраслях промышленности. Электролит успешно прошел опытно-промышленную проверку в ТОО "Промсервис" г. Переславль-За-лесский.
- З -Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы изложены в докладах и выступлениях на семинарах и конференциях: научно-техническом семинаре "Теория и практика электрохимических процессов и экологические аспекты их использования" - Барнаул, 1990; Межреспубликанской научно-технической конференции "Прогрессивная технология электрохимической обработки металлов и экологии гальванических производств" - Волгоград, 1990; научно-технический семинар "Электроосаждение покрытий сплавами" - Москва, 1992; научно-технический семинар "Гальванические покрытия для товаров народного потребления" - Санкт-Петербург. 1992.
Объем и структура работы