Гальванотехника - Ямпольский А.М.
Скачать (прямая ссылка):
По своим химическим свойствам цинк весьма активен и неустойчив, легко реагирует со всеми неорганическими и органическими кислотами, со щелочами и сернистыми соединениями. На воздухе легко тускнеет, покрываясь пленкой основных углекислых солей.
Нормальный потенциал цинка электроотрицательнее железа (—0,7^ в по сравнению с железом, имеющим потенциал — 0,44 в). Поэтому цинковое покрытие в паре железо — цинк служит анодом и, следовательно, защищает железо от коррозии не только механически, но и электрохимически. Указанные выше свойства цинкового покрытия определяют и области его применения. Так, наибольшее применение цинк получил в целях защиты от атмосферной коррозии и от коррозии в пресной воде при невысоких температурах. Общеизвестным является применение цинкования для кровельного железа, водопроводных труб, проволоки и прочих изделий из черных металлов. Хорошие результаты дает цинкование железа, соприкасающегося с нефтепродуктами, не содержащими сернистых соединений.
44
Толщина слоя цинка, необходимая для защиты, зависит от условий эксплуатации изделий.
Скорость разрушения цинка при эксплуатации в слабо агрессивных условиях атмосферной коррозии, например, в помещениях с умеренной влажностью или в атмосфере сельской местности, составляет от 1,0 до 1,3 м/с в год. В атмосфере индустриальных районов эти потери достигают 6 м/с в год.
В жестких коррозионных условиях, например, в баках для горячей воды и прочих водяных резервуарах, скЬрость разрушения может доходить до 8 ж в год.
Поэтому, в соответствии с ГОСТ 2248—43, для гарантийной сохранности оцинкованных изделий в течение нескольких лет, толщина слоя цинка должна колебаться в следующих пределах:
для легких условий коррозии (лс).......7—12 м/с
для средних условий коррозии (сс)......15—20 „
для жестких условий коррозии (же)......30—50 „
Материалы и аноды
Ниже приведена характеристика основных материалов, необходимых для приготовления и корректирования электролитов цинкования.
Скись цинка ZnO. Молекулярный вес 81,4. Удельный вес 5,42. Белый порошок, не растворимый в воде. Применяется при изготовлении и корректировке цианистых и цинкатных электролитов. Возможные вредные примеси — соли свинца и меди.
Едкий натрий NaOH. Молекулярный вес 40. Удельный вес 2. Плавленая кристаллическая масса белого цвета. Растворимость в воде на холоде свыше 1000 г/л. Применяется при изготовлении и корректировке цианистых и цинкатных электролитов. По ОСТ 5254 может содержать примеси соды, поваренной соли и окислов железа.
Цианистый натрий NaCN. Молекулярный вес 49. Порошок белого цвета. Растворимость в воде при 20° около 600 г/л. Применяется при изготовлении и корректировке цианистых электролитов цинкования. Весьма ядовит. Может содержать примеси соды, едкого натрия и окислов железа.
Сернокислый цинк ZnS04-7H20. Молекулярный вес 287,6. Удельный вес 2. Белый кристаллический порошок. Растворимость в воде при 20е свыше 900 г/л. Применяется при составлении кислого электролита цинкования. По ОСТ 3234 может Одержать примеси FeO не свыше 0,15% и свободной H2S04 ™ 0,5%.
45
Алюминиевые квасцы KA1(S04)2 12Н20. Молекулярный вес 474,5. Удельный вес 1,65. Бесцветная кристаллическая масса. Растворимость на холоде около 50 г /л. По ГОСТ 362 содержат нерастворимых примесей не более 0,01°/0. Применяются при составлении кислых электролитов как буферное соединение. Могут быть заменены сернокислым алюминием (ОСТ 8180).
Декстрин. Удельный вес 1,04. Желтый порошок. Растворимость в горячей воде около 100 г/л. Наличие нерастворимой мути свидетельствует о недоброкачественности декстрина. Применяется при составлении и корректировке кислых электролитов.
О натриевой соли дисульфонафталиновой кислоты (блеско-образователе) см. п. 12, стр. 101.
Аноды. Для цинкования применяют прокатанные цинковые аноды марки Ц-0 и Ц 1. Удельный вес 7,1. Температура плавления 419°. По ГОСТ 1180—41 аноды должны быть ровно обрезаны и не должны иметь трещин и царапин, содержание цинка должно быть не менее 99,8. Размеры анодов и содержание примесей указаны в табл. 10.
Таблица 10
Характеристика цинковых анодов по ГОСТ 1180—41
Размеры в мм Допускаемое содержание примесей в °/0
1000X500X5
500X500X6 Общее содержание примесей не бо-
90ЭХ300Х6 лее 0,2. Из них:
1000X500X6 РЬ не более 0,03
900X600X6 Fe „ . 0,07
900X120X8 Cd . . 0,02
900X320X8 Sn , , 0,002
900X500X8 Си , „ 0,002
600Х120ХЮ As „ „ 0,005
4Е0Х200ХЮ Sb „ . 0,005
800X 500X10 Bi , „ 0,002
450X200X12
700X500X12
46
Площадь анодов должна быть в среднем вдвое больше площади покрываемых деталей.
Наилучшим видом подготовки при покрытии цинком следует считать сухую или водную пескоструйную очистку. Лишь при отсутствии этих способов подготовки, или при наличии точных размеров деталей, а также повышенных требований к внешнему виду изделий применяют обезжиривание и травление или декапирование.
Электролиты для цинкования
Существующие электролиты для цинкования по своему составу разделяются на кислые и щелочные. Не касаясь всех особенностей, характеризующих эти виды электролитов, следует указать на их важнейшее технологическое различие, заключающееся в том, что кислые электролиты обладают гораздо более низкой рассеивающей способностью, чем щелочные.
