Введение к работе
Актуальность работы: В настоящее время гальванические покрытия из серебра широко применяются в различных отраслях промышленности. При этом на большинстве предприятий серебрение производится из цианистых электролитов, основными достоинствами которых являются высокая рассеивающая способность и мелкокристаллическая структура катодного осадка. Недостатком цианистых электролитов является пониженный выход по току реакции осаждения серебра вследствие побочного процесса выделения водорода, что в ряде случаев приводит к наводороживанию изделий. Кроме того, цианиды ядовиты, достаточно дороги и экологически опасны. Высокая токсичность цианистых электролитов, требования раздельной вытяжной вентиляции и нейтрализации сточных вод гальванических цехов всегда вызывали необходимость замены цианистых электролитов на безвредные или хотя бы менее вредные, но при этом мало уступающие им по рассеивающей способности электролиты серебрения. Одним из способов достижения этого является нестационарный электролиз, позволяющий в ряде случаев улучшить равномерность распределения металла по поверхности изделий.
Применяемые на сегодня режимы стационарного электроосаждения металлов зачастую не дают желаемого результата в связи с ограничениями по характеристикам покрытий и скорости осаждения, а внедрение новых перспективных технологических процессов электролитического осаждения с использованием импульсного тока тормозится нехваткой данных в этой области.
В связи с этим, установление основных закономерностей протекания электродных процессов в нестационарных условиях и определение оптимальных режимов осаждения, позволяющих улучшить распределение металла по поверхности катода и качество покрытий, получаемых из нецианистых электролитов, с целью разработки и внедрения новых технологических процессов серебрения является актуальной технической задачей.
Работа выполнена в рамках научного направления ГОУВПО ИГХТУ (2001- 2005г.) "Электрохимические и электрокаталитические процессы в различных межэлектродных средах, гальванотехника и обработка поверхности".
Цель работы: Исследование влияния режима нестационарного электролиза на процесс электроосаждения серебра из полилигандных электролитов и разработка технологического процесса серебрения с использованием импульсного тока.
Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач: 1. Исследование влияния электрического режима (формы и длительности импульсов) на поляризацию при злектроосаждении_оєребра-Иї-Полилигандньіх синеродистороданистого и пирофосфатно-аммиак; пСЮ&ЗЬЫНДОНДАМ?*" і
2. Изучение распределения электрического поля в электролизере в
процессе электроосаждения серебра на катодах различной конфигурации;
3. Оценка влияния электрического режима на распределение металла по
поверхности катода;
4. Исследование влияния условий электроосаждения на структуру и
свойства серебряных покрытий.
Научная новизна:
-
Получены новые данные по влиянию импульсного тока миллисекундного диапазона на катодную и анодную поляризацию в процессе электроосаждения серебра из синеродистороданистого и пирофосфатно-аммиакатного электролитов.
-
Установлено, что в исследованных системах применение импульсного режима осаждения способствует перераспределению силовых линий электрического поля в электролизерах с различной формой катодов.
-
Экспериментально подтверждено положительное влияние нестационарного электролиза на равномерность распределения металла по поверхности катода.
4. Доказано, что применение импульсного тока способствует
формированию мелкокристаллического осадка серебра и уменьшению
шероховатости покрытия.
Практическая значимость:
1. Определены режимы нестационарного электролиза, позволяющие
улучшить распределение серебра по внутренней поверхности изделий сложного
профиля при осаждении из полилигандных электролитов.
2. Разработана технологическая схема серебрения изделий из
жаростойкого сплава с применением нестационарного электролиза. По
предложенной технологии на ОАО ГМЗ "Агат", г. Гаврилов-Ям Ярославской
обл. была покрыта опытная партия изделий, успешно прошедших технический
контроль.
На защиту выносятся:
-
Экспериментально полученные данные по влиянию режима электроосаждения серебра на величину электродной поляризации.
-
Результаты исследования влияния импульсных режимов электролиза на распределение электрического поля в электролизере и металла по поверхности катодов сложной конфигурации.
3. Установленная зависимость физико-механических свойств
серебряных покрытий от применяемых режимов электролиза.
4. Технологические рекомендации по проведению электролитического
осаждения серебра на внутренние резьбовые поверхности с применением
импульсного тока.
Апробация результатов работы:
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Ежегодной Всероссийской научно-практической конференции "Гальванотехника, обработка поверхности и экология в XXI веке" - Москва, 2003; IV Международном научно-практическом семинаре "Современные электрохимические технологии в машиностроении" - Иваново, 2003; V Региональной студенческой научной конференции "Фундаментальные науки -специалисту нового века". - Иваново, 2004; Научно-практической конференции "Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях (ЛЕН-2004)"-Кострома, 2004.
Публикации:
По материалам диссертации опубликовано 2 статьи и 4 тезисов докладов.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 139 страниц машинописного текста, содержит 40 рисунков и И таблиц. Список литературы включает 153 наименования.
