Серебрение золочение, палладирование и родирование - Буркат Г.К.
Скачать (прямая ссылка):
Рабочая плотность тока в цианистом электролите находится в пределах 0.5—1,5 А/дм~ Диапазон плотностей тока в электролите зависит от многих факторов, и в первую очередь от содержания серебра: чем больше его концентрация, тем выше предельная сила тока и больше диапазон рабочих плотностей. Введение специальных добавок в электролит значительно расширяет область рабочих плотностей тока, но необходимо отметить, что сложнопрофилированные изделия следует покрывать при более низких плотностях тока.
Обычно для электроосаждения применяется постоянный ток. но целым рядом исследователей доказано, что наложение переменного
9 тока на постоянный, применение импульсного тока, а также реверсирование являются желательными элементами при электроосаждении серебра из цианистого электролита. При этом расширяется диапазон допустимых плотностей тока, улучшается внешний вид покрытий серебром, улучшается структура осадка, во многих случаях возможно получение полублестящих и даже блестящих осадков (электролит № 5 в табл. 2). Применение ультразвука также создает положительный эффект при электроосаждении серебра; повышаются допустимые плотности тока, особенно анодные, так как на анодах под действием ультразвука разрушаются пассивирующие пленки, потому что действие ультразвука подобно сильному перемешиванию. Ультразвук улучшает качество и структуру покрытия. Выход по току в цианистых электролитах серебрения высокий, около 100%, и зависит от применяемой плотности тока.
Основное положительное свойство цианистых электролитов — высокая рассеивающая способность. В этих электролитах можно покрывать любую сложнопрофилированную деталь; до сих пор цианистые электролиты являются эталоном по рассеивающей способности. В своих исследованиях Е. Рауб показал, что распределение тока в цианистом электролите определяется в основном концентрационной поляризацией. Различают микро- и макрорассеивающую способность. При макрорассеивающей способности говорят о распределении металла на макропрофиле изделия (внутренние поверхности, полости). Макрорассеиваюшая способность характеризуется распределением металла по микропрофилю осадка. Выравнивание микрорельефа происходит в том случае, когда плотность тока в углублениях больше, чем на микровыступах, и тогда металл в углублении осаждается в большей степени. На макрорассеивающую способность кроме общеизвестных факторов оказывает влияние местная концентрация раствора. Так, в процессе электролиза более тяжелые слои электролита у анода оседают на дно, а более легкие у катода поднимаются наверх. Возникающие при этом сдвиги идут в вертикальном направлении, и расслоение электролита в процессе электролиза становится постоянным. В верхних слоях электролита создается повышенная концентрация цианида, она создает увеличенную концентрационную поляризацию у катода, а в нижних слоях катодная поляризация уменьшается. Микрорассеивающая способность в цианистом электролите
Таблица 4. Скорость осаждения серебра
( Плот- Выход по тоkv, %
I ность 92 94 96 98 100
I тока.
! Л/дм"'
Скорость осаждения, мкм/ч
0.2 7.1 7.2 7.4 7,5 7.7
0,3 10.7 10.8 11.1 11.3 I 1.5
0.4 14.2 14.4 14,8 15,1 15.4
0.5 17.8 18,1 18,5 18.9 19.3
О.Г 24,8 25,3 25,9 26.4 26.9
1.0 35,5 36,2 37,0 37.7 38,5
1.5 53,2 54,3 55,4 56.6 57,8
2,0 i 71,0 72,4 74,0 75.5 77,0
10 Таблица 5. Неполадки при серебрении из цианистых электролитов и способы их устранения
Неполадки
Отслаивание покрытия пли шелушение, особенно при последующем полировании
Отслаивание — хрупкое покрытие
Пятна или потемнение покрытия и потемнение анодов
Шероховатость покрытия, темные пятна иа покрытии при светлых анодах
Грубое крупнокристаллическое покрытие, рыхлое с потемнением
Макропорнстость покрытия, питтинг в форме блестящих точек или вертикальные полосы
Причины возникновения неполадок
Плохая подготовка поверхности перед покрытием или малая концентрация серебра в электролите
Пассивация серебряных анодов, аноды светлые, на катоде выделяется водород
Недостаток свободного цианистого калия в электролите
Повышенная анодная плотность тока — усиленное растворение анодов, накопление анодного шлама
Повышенная катодная плотность тока, близкая к предельной, особенно в момент завешивания
Выделение водорода — повышенная плотность тока. задержка пузырьков водорода на поверхности
Способы их устранения
Улучшить подготовку изделия перед покрытием, повысить концентрацию серебра до требуемой
Увеличить количество анодов, откорректировать электролит
Откорректировать электролит по содержанию свободного цианистого калия
Отрегулировать анодную плотность тока, отфильтровать электролит, ввести небольшое количество аммиака
Отрегулировать катодную плотность тока
Отрегулировать плотность тока, ввести перемешивание электролита, покачивание катода
в основном зависит от содержания свободного цианида и плотности тока. При высокой плотности тока микрорассеивающая способность хуже, чем при низкой. В области низкой концентрации цианида и низкой плотности тока создаются условия для хорошей микро-рассеивающей способности, которая приводит к выравниванию поверхности. При низкой плотности тока доставка разрежающих ионов в глубине микропрофиля еще достаточно велика, повышение плотности тока изменяет условия осаждения, так как увеличивается скорость разряда ионов, электролит значительно обедняется разрежающимися ионами именно в глубине микропрофиля и существенно повышается катодная поляризация, если же еще повысить содержание свободного цианида, то нарушается равновесие цианистого комплекса серебра в сторону упрочнения его н осаждение металла в глубине микропрофиля будет происходить со значительными затруднениями. Максимальное увеличение микрорассеиваюшей способности достигается введением поверхностно-активных веществ. Кроющая способность в цианистом электролите серебрения по сравнению со многими другими электролитами сравнительно мала и это надо учитывать, когда одновременно покрываются различные металлы. При работе цианистых ванн с растворимыми анодами корректирование по серебру практически не требуется, так как и анодный, и катодный выход по току 100 %. Корректирование цианистого электроли-
