Неполадки при меднении в сернокислом электролите
|
Неполадки |
Причины |
Способы устранения |
|
Вздутие |
Плохая |
Улучшить поверхности |
|
Грубая медного |
Загрязнение |
Отшлифовать |
|
Темно-
участки на |
Высокая |
Снизить |
|
Появление |
Загрязнение |
Очистить |
|
Черные |
Загрязнение
тяжелых
(мышьяк, |
Проработать |
|
Кристаллиза-
ция
купороса дне ванны |
Чрезмерно
медного электролите |
Отлить |
Аноды
для меднения изготавливают из чистой
рафиниро
ванной
меди (99,9 %), которая содержит не более
0,1 % примесей. Промышленность
выпускает холоднокатанные и горячекатанные
аноды из меди марок М1 и АМФ в форме
пластин толщиной соответственно
2—10 и 5—15 мм,
шириной
до 500 и длиной до 2000
мм.
При
использовании блескообразуюших добавок
рекомендуют
применять фосфорсодержащую медь (0,02 ч-
0,07 % Р) марки
АМФ, которая в виде кусков размером
25Х25ХЮ мм
загружается
в титановые перфорированные корзины с
чехлами из
полипропиленовой ткани.
Для
ускоренного меднения рекомендуется
фторборатный электролит
следующих состава (г/л) и режима работы:
Фторборат
меди 220—230
Борная
кислота 15—16
Борфтористоводородная
кислота 2—3
рН 1,2-1,7
Температура,
°С 60—70
Плотность
тока, А/дм2 25—50
Выход
по току, % 98—100
Основным
недостатком этого электролита является
невозможность
непосредственного меднения стальных
деталей. Фтор-боратные
электролиты имеют высокую устойчивость
раствора, большую растворимость соли
и дают возможность проводить процесс
при высоких плотностях тока (до 30—35
А/дм2).
Широкого
применения фторборатные электролиты
не получили из-за их
высокой стоимости.
При
приготовлении фторборатного электролита
сначала приготавливают
свежеосажденный гидрат окиси меди
приливанием разбавленного раствора
каустической соды к расчетному количеству
растворенного медного купороса, не
допуская перегревания осадка и
перехода его в черную окись меди.
Полученный
осадок декантируют, промывают для
удаления избытка щелочи и растворяют
в ранее приготовленной борфтористоводородной
кислоте. Эта реакция идет по следующему
уравнению:
Сu(ОН)2
+ 2НВF4→Сu(ВF4)2
+ 2Н20.
Полученный
раствор фторбората меди подкисляют
раствором
до требуемого значения рН и добавляют
борную кислоту для
предотвращения гидролиза. Полученный
электролит доливают
по расчету водой и не прорабатывают.
Аналогичны
фторборатным электролитам по своим
свойствам
кремнефторидные электролиты со следующими
составом (г/л)
и режимом электролиза:
Кремнефторид
меди 250—300
Кремнефтористоводородная
кислота 10—15
Температура,
°С 15—60
Катодная
плотность тока, А/дм2 8—10
Катодная
плотность тока может быть увеличена за
счет
перемешивания
и увеличения температуры.
Несмотря
на токсичность и недостаточную
устойчивость цианидные электролиты
довольно широко применяются в
промышленности
благодаря следующим преимуществам:
мелкокристаллической
структуре осадков, беспористости,
прекрасному сцеплению со стальной
основой, хорошей рассеивающей способности.
В
цианидном электролите медь осаждается
на катоде из одновалентных
ионов, следовательно, при 100 %-ном выходе
по току
ее должно выделяться вдвое больше, чем
в сульфатном электролите
при прохождении одного и того же
количества электричества.
Однако выход по току в этом электролите
не 100 %-ный
и, наряду с медью, на катоде выделяется
водород.
Таким образом, на
катоде протекают две реакции:
Сu+
+ е→ Сu;
2H++2e→H2
Главной
составной частью медных цианидных
электролитов является
комплексная медно-натриевая цианистая
соль, получаемая
растворением цианида меди в цианиде
натрия по реакции.
CuCN+2NaCN→Na2(CN)3
В
соответствии с указанным уравнением
следует, что на 1 г цианистой
меди необходимо ввести 0,55 г цианида
натрия, причем
для обеспечения нормального электролиза
в ванне должен быть
небольшой избыток цианида натрия
(большой избыток приводит
к падению выхода по току). В электролите
присутствует еще карбонат натрия,
который накапливается при взаимодействии
цианидов с углекислым газом воздуха.
Именно поэтому
не следует значительно повышать
температуру и производить воздушное
перемешивание в цианидном электролите
меднения.
В
медные цианидные электролиты рекомендуется
вводить активаторы
(сегнетовую соль или роданид калия),
обеспечивающие нормальное растворение
анодов и позволяющие доводить
до минимума концентрацию свободного
цианида. В результате взаимодействия
цианида натрия с углекислотой воздуха
образуется ядовитая синильная
кислота:
2NaCN+Н2О
+ СО2
→
Na2С03
+ 2НСN
Синильная
кислота очень неустойчива и разлагается
при взаимодействии
с водой (гидролиз) с образованием
муравьиной кислоты
и аммиака:
HCN
+ 2Н2О
→
НСООН + NНз.
Однако
в присутствии значительного количества
гидро-ксида
натрия синильная кислота не образуется:
2NaСN
+ 2Н2О
+ 2NaОН
+ О2
→2Nа2СО3
+ 2NH3.
По
этой причине следует поддерживать в
ванне достаточно
высокую концентрацию гидроксида натрия
и периодически корректировать
содержание цианида натрия. На ваннах,
во избежание
отравления, должна быть мощная бортовая
вентиляция. Вместо
цианида натрия можно использовать
цианид калия.
Наиболее
простои медный цианидный электролит
имеет состав (г/л): цианид меди — 50—90;
цианид натрия — 10—20; углекислый
натрий — 20—30. Процесс осуществляют на
холоде при
катодной плотности тока 2—3 А/дм2,
выход по току 70— 85%.
Аноды должны быть из чистой электролитной
меди. Во всех
цианидных электролитах рекомендуется
поддерживать отношение площадей
анодной поверхности к катодной, равное
2: 1 во
избежание пассивирования, особенно
при низкой температуре,
высокой плотности тока и малом содержании
свободного цианида.
Неполадки
при меднении в цианидных электролитах
приведены
в табл. 16.
Вместо
цианидных электролитов меднения иногда
используются пирофосфатные
электролиты, обладающие высокой
рассеивающей
способностью. При взаимодействии
сернокислой меди
с пирофосфатом натрия образуется сложная
комплексная соль.
2СuSО4
+ Nа4P2О7
→
Сu2Р2О7
+ 2Nа2SО4;
Сu2Р207-Ь
ЗNa4Р2О7
→2Nаб[Сu(Р207)
2].
Состав
(г/л) и режим работы электролита:
Пнрофосфорнокислый
натрий (кристаллогидрат)
110
Фосфорнокислый
натрий 95
Сернокислый
магний 35
рН 8-9
Катодная
плотность тока 0,5—0,6 А/дм2,
температура 18—
25 °С, выход по току 98 %.
При
перемешивании и нагреве электролита
до 50—60 °С можно
повысить плотность тока до 1,5—2,0 А/дм2.
Медные
аноды в пирофосфатном электролите
склонны к пассивированию и тем в большей
степени, чем меньше свободного
пирофосфата, ниже температура электролита
и больше анодная
плотность тока.
Пирофосфатные
электролиты нетоксичны, но применение
их
ограничено благодаря высокой стоимости
солей и контактному
выделению меди на поверхности стальных
деталей. 300 мкм/ч-
2) анодное растворение меди в цианидном
или хромовокислом
электролитах. Для второго способа
рекомендуются электролиты
следующих составов (г/л): для снятия меди
со стали-
NаСN
—90-95; NаОН
— 15; температура 20—25 С, напряжение
6 В; скорость растворения меди «50 мкм/ч.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
01.05.20221.23 Mб5Учебники 60148.doc
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Добрый день!
Пытаюсь освоить процесс меднения.
Начал с классического сернокислого электролита без добавок. Затягивал перья, покрытые графитовым лаком. Ток выставлял ~1А/дм2 — заращивает равномерно, осадки светлые плотные, но достатчно хрупкие на излом — согнуть изделие не получается, т.к. покрытие переламывается. Для того, чтобы не морочится с полировкой решил добавить в имеющийся электролит блескообразователь — тиомочивину и соляную кислоту. состав получился следующий:
Вода дистиллированая.
Купорос — 250г/л — не садовый. Приобретен в русхиме.
Серная кислота — 45г/л в пересчете на автомобильный электролит (на два литра получилось, кажется 150гр.)
Этанол — 10г/л (придобавлении тиомочивины долил еще 20мл/л)
Тиомочевина — на кончике ножа (держа в уме 2мг/л — нет весов с такой разрешающей способностью)
Соляная кислота — капли 3 — 4 (держа в уме 0,2 мл/л по той же причине )
Всего 2 литра.
Аноды — электротехнический лом в чехлах из спанбонда.
Блок питания со стабилизацией по току.
Электролит был скорректирован по объему водой (часть испарилась после работы без блескообразователя) и профильтрован через белую ленту.
Завесил тестовое изделие на малом токе (~0.8А/дм2) — в итоге, получил мелкокристалический, темный (бурый) очень хрупкий осадок, естественно, без всякого блеска. За 9 часов работы ванна, и аноды покрылись кристаллизовавшимся купоросом.
Возможно, кто-то подскажет, в чем может быть проблема?
В ваннах современных типов температуру повышают до возможного максимума, чем достигают высокой производительности при превосходном качестве получаемого покрытия. Примером может служить щелочной электролит для меднения, используемый при 85° С [25]. Повышение температуры может, однако, повлечь за собой появление неожиданных дефектов [26]. [c.634]
Опыт показал, что поверхность металла даже при тщательнейшей очистке еще не готова для нанесения толстого электролитического покрытия с хорошим сцеплением. Мешают дефекты поверхности. Например, в результате механической обработки могут настолько измениться физические свойства поверхностного слоя, что адсорбция будет отсутствовать. Или же в процессе травления поверхность может сильно обогатиться углеродом. Очень часто и потенциал металла относительно электролита не благоприятен для хорошего осаждения первого слоя покрытия. Поэтому необходимы особые меры. Так, обрабатываемую деталь подвергают действию тока очень высокой плотности, например в хромовом электролите. Там, где это невозможно, применяют специальные электролиты для получения начального слоя, которые обладают особенно высокой кроющей и рассеивающей способностью. Выход по току при этом невелик, но это несущественно, так как детали находятся в ванне всего несколько минут. Чаще всего здесь применяются щелочные электролиты, в которых содержание свободного цианида калия или натрия значительно выше, чем в обычных растворах. (В случае меднения избыток цианида калия или натрия не должен быт) [c.680]
Дефекты при эксплуатации сернокислого электролита меднения и способы их устранения [c.45]
Основным дефектом при работе с электролитами блестящего меднения является отсутствие блеска. Причинами этого могут быть несоответствие концентраций входящих компонентов, недостаток блескообразователя, неправильный режим работы, малая частота качания штанг и др. [c.49]
Агрегат для изготовления двухслойных свертных паяных труб — Дефекты труб, заключительные операции 704 — Меднение полосы 702 — Непрерывная формовка трубной заготовки 702, 703 — Разрезка труб 704 -Сортамент производимых изделий 702 — Схема формовки ленты в двухслойную трубу — 703 Агрегат для изготовления спирально-шовных труб -Компоновка станов 689, 690 — Основные зависимости величин при формовке трубы 688, 689 — Отделка труб. [c.897]
В работах Ю. М. Полукарова с сотр. [90] установлено, что увеличение перенапряжения катода при электроосаждении меди вызывает переход от слоисто-спирального роста осадка к образованию и росту двумерных зародышей с появлением дефектов упаковки двойникового типа добавка к электролиту меднения поверхностно-активных веществ резко повышают вероятность обра- [c.96]
Особенно эффективным может оказаться применение в ремонтной практике покрытий деталей сплавами, которые по механическим свойствам одинаковы со сплавами, из которых изготовлена сама деталь, или приближаются к ним. Наряду с этим находит также применение в ремонтном производстве железне-ние, меднение и хромирование деталей. Все эти. методы не исключают, а дополняют друг друга, так как износы, дефекты и условия работы разных деталей являются неодинаковыми и имеют свои особенности. [c.4]
Устранение дефектов гальваинческим и химическим наращиванием металла (хромирование, осталивание, меднение, цинкование). Отсутствие нагрева детали и структурных изменений в металле, что выгодно отличает этот способ от других (сварки, наплавки и др.). [c.15]
Чаще всего изделия из цинкового сплава подвергают декоративному хромированию, обычно с предварительным меднением и никелированием. Нередко, однако, ограничиваются только никелированием и хромированием. И в том и в другом случаях составу никелевых ванн и условиям никелирования должно быть уделено особенно серьезное внимание. Дело в том, что в случае предварительного меднения нет гарантии в получении совершенного покрытия поверхности изделий в особенности это относится к сложным по форме или полым изделиям. Вследств1ие этого цинк будет в дальнейшем реагировать с никелевым электролитом (если не принять соответствующих мер), вызывая на поверхности изделий образование темных пятен, отслаивание и другие дефекты. [c.101]