Гальванические покрытия диэлектриков - Мелащенко Н.Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Осаждение никеля во всех электролитах никелирования сопровождается значительной катодной поляризацией. Она зависит от состава электролита, режимов проведения процесса и обусловливает мелкозернистую структуру и хорошие физико-механические свойства осадков.
Матовые покрытия чаще всего получают в электролитах № 1 и 2 (табл. 44) при осуществлении процесса на подвесках и электролитах № 1 и 3 — при никелировании насыпью. Присутствие сернокислого натрия в электролитах позволяет придать получаемым покрытиям более мелкозернистую структуру, а сернокислый магний (в электролите № 3) делает их мягкими и эластичными.
Блестящие покрытия осаждают в электролитах № 4 — 6 на подвесках, № 6 и 7— насыпью. Отличительной особенностью последних является малая чувствительность к разного рода загрязнениям и возможность в некоторых слу-
119
120
44. Составы (г/л) электролитов и режимы
никелирования
Компоненты и параметры Номер электролита
1 2 3 4 V \1 5 V 6 V 7 8
Никель сернокислый NiS04-7H20 140—200 200—240 150—200 250—300 250—300 250—300 250—300
Никель сульфаминовокислый Ni (S 03NH2) 2 • 4Н20 — — 300—420
Никель двухлористый №С12-6Н20 30—40 100—120 — 50—60 50—60 3—15
Натрий хлористый NaCl - — — 8—12 — — 10—15 10—15
Магний сернокислый MgS04-7H20 — — 30—50 — — — 35—45 —
Натрий сернокислый Na2S04 60—80 — 20—30 15—25
Кислота борная Н3В03 25—40 30—40 20—30 30—40 30—40 35—42 35—42 30—40
1,4-бутиндиол (100 %-й) с4н6о2 Сахарин C6H4S02NHC0 — — — 0,15— 0,18 1,0—2,0 0,18— 0,30 1,0—2,0 0,2—0,5 0,08— 0,25 0,2—1,5
Фталимид C6H4(CO)2NH ¦ _ 0,08— 0,12
Монохлорамин Б CeH5S02NClNa-3H20 Формалин (37%-й) Н2СО, мл/л — -1,0 — — 0,05—0,1 2,0—2,5 0,08—0,15 2,0—2,5 0,05—0,1 —
- Продолжение табл. 44
Номер электролита
Компоненты и параметры 1 2 3 4 5 6 7 8
Кислотность, pH 5,0—5,8 3,6—4,6 4,8—5,5 4,0—4,8 4,2—4,8 4,5-5,5 4,0—4,8 3,6—4,2
Температура, °С 18—55 50—60 18—25 50—60 50—60 45—55 45—55 40—60
Плотность тока, А/дм2 0,5—2,0 1,5—4,0 0,2—0,6 2—7 2—7 2,5—3,5 0,4—1,2 3—12
Перемешивание сжатым воздухом - + + - + + + + + +
Непрерывное фильтрование - + + — + + + - + +
Селективная очистка — + — + + - + — +
Катодный выход по току, % -90 90—96 65—80 92—96 92—96 92—96 65—80 98—99
Примечания: 1. Знак « + » означает применение, «—Ь» — необязательность применения, « » непри'
*-> менение.
?2 2. Выход по току для электролитов № 3 и 7 указан для процесса никелирования насыпью.
чаях эксплуатировать их без непрерывного фильтрования и селективной очистки. Кроме того, получаемые из них осадки более эластичны, чем из электролитов № 4 и 5. Сульфаминовый электролит № 8 используют в гальванопластике при получении толстых (иногда до 5 мм и более) покрытий. Он обеспечивает формирование осадков с низкими внутренними напряжениями при высокой плотности тока, позволяет в довольно широких пределах изменять их физико-механические свойства (твердость, пластичность и т. д.), прост по составу, но склонен к питтингообразова-нию.
Для устранения питтингообразования в электролиты вводят поверхностно-активные вещества: НИА-1 (0,5— 2 мл/л), жидкое моющее «Прогресс» (~0,01 г/л), сульфи-рол-8 (0,1 — 0,5 г/л), лаурилсульфат натрия (— 0,01 г/л).
В качестве анодов наиболее часто используют прямоугольного или овального сечения пластины из непассивирующего никеля марки НПАН. Применяют также аноды из никеля марок НПА1 и НПА2. Для создания возможно большей поверхности используют рубленые квадратные пластины размером 25 х 25 х 5 мм, которые загружают насыпью в плоские корзины из титана марки ВТ1-00 или ВТ1-0. Для предотвращения попадания шлама в электролит аноды помещают в мешки из полипропиленовой или хлориновой ткани, бельтинга либо бязи.
Соотношение анодной и катодной поверхностей во всех указанных электролитах равно 2:1, при обработке в барабанах допускается 1:1, а иногда и менее.
Электролиты, работающие при повышенной плотности тока (более 1,0 А/дм2), необходимо интенсивно перемешивать сжатым воздухом в соответствии с требованиями ГОСТ 9.010 — 80. Расход воздуха составляет 0,1 — 0,2 м3/мин на 1 м длины катодной штанги. Непрерывное фильтрование электролита производят со скоростью 1 — 2 объема в час.
Скорость осаждения никеля из приведенных выше электролитов определяется катодной плотностью тока и в значительно меньшей степени выходом по току (табл. 45).
Приготовление электролитов. Электролиты никелирования приготавливают следующим образом. В отдельной емкости, заполненной на половину объема горячей (60 — 65 °С) питьевой (при применении электролитов блестящего никелирования — обессоленной) водой, последовательно растворяют в соответствии с рецептурой расчетное количество солей никеля, хлористого натрия, сернокислых натрия и магния и борной кислоты. Каждую последующую соль добавляют только после полного растворения предыдущей. Затем электролит доводят водой до рабочего объема и подвергают химической и селективной (электрохи-
122
[
45. Зависимость скорости осаждения никеля от плотности тока и выхода по току
Плотность Скорость осаждения (мкм/ч) при выходе по току, %
