ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическое меднение из "Практикум по прикладной электрохимии" Медные покрытия применяют также для защиты от цементации отдельных участков поверхности стальных деталей, для притирки сопряженных деталей и других целей. [c.34] Меднение производят из кислых (сульфатные, фторборатные, фторсиликатные) и щелочных (цианистые, пирофосфатные, этилен-диаминовые, аммиакатные) электролитов. Наибольшее распространение получили сульфатные, цианистые и пирофосфатные электролиты. [c.34] Сульфатные электролиты. Сульфатный электролит прост по составу, стабилен, дешев, допускает применение высоких катодных плотностей тока (до 10 А/дм и более при перемешивании электролита) и дает плотные, гладкие осадки с высоким выходом но току, равным теоретическому. [c.34] Недостатками электролита являются низкая рассеивающая способность, невозможность непосредственного меднения деталей из цинка, стали и других электроотрицательных металлов и сплавов. Последнее объясняется тем, что металл, имеющий более отрицательный потенциал, чем медь, вытесняет ее из раствора (контактное вытеснение). Это приводит к непрочному сцеплению меди с основным металлом. [c.34] Для увеличения электропроводности электролита, предупреждения накопления одновалентных ионов меди и подавления гидролиза U2SO4 и uSO в сульфатные электролиты вводят 1,0—1,5 г-экв/л H2SO4. Кроме того, серная кислота, уменьшая активность Си +, повышает катодную поляризацию, что приводит к улучшению структуры медного покрытия и увеличению рассеивающей способности электролита. [c.34] При применении очень высокой катодной плотности тока в отсутствие перемешивария электролит у катода обедняется ионами меди и осадки получаются губчатыми, порошкообразными. [c.34] Цианистые электролиты. В цианистом электролите медь в виде одновалентных ионов входит в состав комплексных анионов Си(СК) , Си(СМ)з и других. Выделение металла происходит в результате непосредственного восстановления комплексного аниона на катоде, для чего требуется большая энергия активации процесса. Поэтому в цианистых электролитах катодная поляризация резко выражена, что обусловливает их высокую рассеивающую способность и образование осадков с мелкокристаллической структурой. Цианистые электролиты позволяют осаждать медь непосредственно на сталь, цинк и их сплавы, так как вследствие высокого электроотрицательного значения потенциала контактного вытеснения меди на них не происходит и электролитическое покрытие прочно сцепляется с основой. [c.35] К недостаткам цианистых электролитов относятся ядовитость и неустойчивость состава вследствие взаимодействия цианида натрия (калия) с СО2 из воздуха и выделения циановодорода необходимость постоянной корректировки электролита по цианиду натрия (калия) меньшая допустимая катодная плотность тока и более низкий выход по току, чем в кислом электролите склонность анодов к пассивированию. [c.35] В цианистых электролитах необходим избыток свободного цианида натрия (калия) для обеспечения устойчивости комплексного соединения, улучшения структуры осадка, увеличения рассеивающей способности электролита и устранения пассивирования анодов — снижается анодная поляризация. Однако большой избыток цианида допускать не следует, так как резко снижается катодный выход по току меди. В качестве депассиватора анодов в электролит вводят так же сегнетову соль и роданиды. [c.35] Пирофосфатные электролиты. В пирофосфатном электролите медь находится в основном в виде комплексного аниона Си(Р207) . Катодная поляризация в этом электролите ниже, чем в цианистом, но выше, чем в кислом. По качеству осадка и рассеивающей способности электролит занимает промежуточное положение между сульфатным и цианистым. Катодный выход по току близок к 100%. [c.35] Для устойчивости комплексного соединения и снижения поляризации анода необходим избыток пирофосфата. [c.35] Введение иона КОз в виде NH4NOз в пирофосфатный электролит повышает верхний предел допустимой катодной плотности тока, улучшает рассеивающую способность электролита, так как с увеличением катодной плотности тока снижается выход меди по току вследствие возрастания доли тока, идущего на восстановление N05. [c.35] Осадки меди не всегда прочно сцепляются со сталью, что объясняется, главным образом, пассивированием ее новерхности в пирофосфатном электролите. [c.35] Цель работы — ознакомление с процессом меднения и изучение влияния состава электролита и режима электролиза на качество и выход меди по току. [c.35] Опыты проводят в электролитах, состав которых приведен в табл. 4.1. [c.36] Схему установки для электролиза и подготовку катодов перед опытом см. в приложениях I и II. Размеры медных (латунных) и стальных образцов 2 X 5 см. Катоды имеют токоподвод для крепления к катодной штанге. [c.36] По указанию преподавателя проводят опыты 1—4 или 1, 4, 5. [c.36] Опыт 1. Исследовать влияние а) кислотности раствора на качество медных покрытий в электролитах 1 и 2 при 20 °С б) температуры на качество и выход меди по току в электролите 2 при 20 и 80 °С в) материала катода на качество и прочность сцепления осадков меди, полученных в электролите 2 при 20 °С. [c.36] В первых двух случаях используют катоды из меди или латуни, в третьем — из стали. В цепь включают последовательно четыре электролизера, один из которых помещают в термостат. Катодная плотность тока 2 А/дм . Расчетная толщина медного покрытия 10 мкм. Прочность сцепления определяют по методике, описанной на стр. 252. Дают сравнительную оценку полученных результатов. [c.36] Опыт 2. Изучить влияние катодной плотности тока и перемешивания на качество медного покрытия. [c.36] Вернуться к основной статье