ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое цинкование и кадмирование из "Прикладная электрохимия" Электролитические покрытия цинком и кадмием применяются для защиты изделий из черных металлов (сталь, чугун) от коррозии. [c.375] Так как цинк обладает значительно более электроотрицательным потенциалом, чем железо, то в контакте с последним (при наличии влаги) он образует гальванический элемент, в котором железо служит катодом и, следовательно, сохраняется без изменения. Таким образом, покрытие цинком защищает от коррозии черные металлы не только механически, но и электрохимически—в случае пористости или частичного обнажения слоя цинка основной металл не будет разрушаться или этот процесс сильно замедлится. [c.375] Нормальные потенциалы кадмия и железа очень близки. В связи с этим в условиях эксплуатации изделий, когда состав окружающей среды непостоянен, относительные значеяия потенциалов железа и кадмия могут колебаться. Поэтому в отличие от цинкового покрытия характер защиты (механическая или электрохимическая) изделий из стали кадмием в большой степени зависит от состава среды и условий их эксплуатации. Установлено, что кадмий защищает железо электрохимически лишь в средах, содержащих хлористые соли, например в морской воде. [c.375] Кадмирование чаще применяется в тех случаях, когда изделия из черных и цветных металлов подвергаются действию атмосферы или жидкой среды, содержащей хлориды (морская вода), а также когда они контактируют с алюминием или магнием. Поскольку кадмий значительно пластичнее цинка, резьбовые и другие свинчиваемые детали предпочитают кадмировать. [c.375] Кадмиевое покрытие непригодно для изделий, подвергающихся действию серосодержащих жидкостей, например бензобаки, бензиновые насосы. В закрытых приборах, содержащих органические вещества, из которых выделяются муравьиная, уксусная, пропионовая или масляная кислоты, особенно в районах с тропическим климатом, кадмиевое покрытие разрушается с образованием продуктов коррозии в виде белых нитей. [c.375] Применение кадмирования в промышленности ограничено высокой стоимостью и дефицитностью кадмия. [c.375] Электролиты- для цинкования и кадмирования можно разделить на две основные группы простые кислые (сернокислые, хлористые, борфтористоводородные и др.), в которых цинк и кадмий находятся в виде гидратированных ионов, и сложные комплексные, в которых оба металла присутствуют в виде комплексных ионов, заряженных отрицательно (анионы) или положительно (катионы). К комплексным электролитам относятся щелочно-цианистые, пирофосфатные, аммиакатные, аминокоплекс-ные с различными органическими лигандами и др. Для цинкования применяются также щелочные нецианистые или цинкатные электролиты. Как указывалось ранее (гл. XI), от природы и состава электролитов зависят характер осадков на катоде и скорость процесса осаждения. [c.376] В кислых электролитах без специальных добавок катодная поляризация сравнительно невелика (рис. ХП-2 и ХП-З, кривые /) и выход металла по току возрастает при повышении плотности тока до определенного предела ( доп). Поэтому осадки на катоде из кислых электролитов менее равномерны по толщине слоя, чем осадки из комплексных электролитов. Однако допустимая плотность тока, а следовательно, и скорость процесса в кислых электролитах может быть значительно выше, чем в комплексных. [c.376] Кислые электролиты применяют главным образом для цинкования и кадмирования изделий простой формы (состав электролитов приведен в табл. ХП-1). [c.376] В присутствии некоторых органических добавок, повышающих катодную поляризацию (рис. ХП-2 и рис. ХП-З, кривые 2), из кислых электролитов можно получать относительно равномерные по толщине светлые осадки и на рельефных деталях. [c.376] В цианистых электролитах выход металла по току ниже, чем в кислых растворах. С увеличением плотности тока выход снижается, причем снижение особенно резко выражено при относительно малой концентрации металла в растворе и большом содержании свободного цианида, что, как известно, также улучшает равномерность распределения металла на катоде. [c.377] Щелочноцианистые электролиты применяются в промышленности для покрытия главным образом рельефных деталей. [c.379] Щелочные нецианистые электролиты, под названием цинкатные, используются только для цинкования. Кадмий практически не растворяется в щелочах и не образует, подобно цинкатным, соответствующих комплексных ионов в заметных количествах. [c.379] Катодная поляризация в цинкатных электролитах в отсутствие специальных добавок сравнительно невелика (рис. ХП-2, кривая 5) и имеет в основном диффузионный характер. Выход металла по току в интервале допустимых плотностей тока практически не изменяется и равен приблизительно 95—98%. Хорошие по качеству (компактные, светлые) осадки на катоде получаются из цинкатного электролита в присутствии небольшого количества других металлов (5п, РЬ, Нд) или некоторых органических ПАВ. Равномерность покрытий, получаемых из цинкатных электролитов, по толщине значительно выше, чем покрытий из кислых электролитов. Эти электролиты обладают высокой электропроводностью и в определенных условиях могут заменять цианистые при покрытии рельефных изделий. Они хорошо зарекомендовали себя при цинковании мелких деталей во вращающихся барабанах. Достоинствами этих электролитов являются нетоксичность, отсутствие наводороживания покрываемой стали, простота состава и несложность приготовления электролита. [c.379] Анодная поляризация в цинкатных электролитах до определенной плотности тока сравнительно невелика и мало меняется при изменении состава электролита. [c.379] Характерной особенностью поведения анодов в пирофосфатных электролитах является склонность их к пассивированию, которая проявляется тем сильнее, чем ниже концентрация свободного пирофосфата калия или натрия и температура электролита. [c.380] В аммиакатных электролитах цинк и кадмий присутствуют в виде аммиачного комплексного катиона Ме(МНз) . Восстановление этих ионов протекает при более отрицательном потенциале, чем восстановление простых гидратированных ионов, однако при повышении плотности тока катодный потенциал изменяется не так резко (рис. ХП-2 и рис. ХП-З, кривые 3), как в цианистых и пирофосфатных электролитах. [c.380] Выход металла по току близок к теоретическому и мало изменяется при повышении плотности тока в допустимых пределах к. Осадки хорошего качества выделяются из этих электролитов в присутствии определенных органических добавок. По рассеивающей способности аммиакатные электролиты лучше кислых (без специальных добавок), но уступают цианистым. Аноды в аммиакатных электролитах растворяются в интервале рабочих плотностей тока (равных катодным) с высоким выходом по току. [c.380] Вернуться к основной статье