ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние природы металла на процесс пленкообразования и свойства покрытий из "Окраска электроосаждением" В результате в покрытии распределение структуры по площади и толщине пленки неодинаковы. Причиной этого в случае олигомерных систем является адсорбционное взаимодействие олигомеров с подложкой до начала процесса полимеризации (поликонденсации), что приводит к формированию в покрытии неоднородной структуры по толщине и площади пленки. При электроосаждении образующиеся покрытия обладают более однородной по толщине структурой (53], чем при формировании методами, основанными на испарении растворителей. В то же время особенность покрытий, получаемых электроосаждением, состоит в том, что природа подложки в случае анодного электроосаждения влияет на химический состав образующегося на аноде осадка. При катодном электроосаждении природа подложки не оказывает существенного влияния на процесс [135— 137]. [c.54] При электроосаждении на аноднонерастворимые металлы и сталь осаждается пленкообразователь в кислотной форме пленкообразователя, а при электроосаждении на такие металлы, как медь, цинк и кадмий, осаждается главным образом пленкообразователь в солевой форме. Эта специфика образования осадка на анодах из разных металлов при электроосаждении водорастворимых пленкообразователей обусловливает различие и в процессах пленкообразования, а следовательно, и в свойствах получаемых покрытий. [c.54] В работах 139, 146] рассматривается механизм процесса пленкообразования электроосажденных покрытий на различных металлических подложках, в качестве которых были выбраны сталь, медь и алюминий. [c.54] Из приведенных данных видно, что природа металла оказывает значительное влияние на структурно-механи-ческие свойства электроосажденных осадков. Наиболее низким уровнем структурно-механических свойств обладает осадок, электроосажденный на алюминиевую подложку. Условная вязкость электроосажденного на сталь осадка выше, чем в случае алюминия. Особенно значительной величиной условной вязкости обладает осадок, электроосажденный на медную подложку в этом случае условная вязкость почти в 5 раз превышает условную вязкость осадков, полученных на стали и алюминии. Эти данные могут быть объяснены на основе их сопоставления с данными ИК-спектроскопии (рис. 28). [c.55] Поэтому за счет процессов окислительной полимеризации, вероятной при этом, резидрол, электроосажденный на сталь, уже может содержать некоторое количество поперечных связей, чем и обусловлена, по-видимому, его большая условная вязкость по сравнению с осадком, электроосажденный на алюминии. [c.57] При увеличении температуры сушки до 225 °С указанные изменения в спектрах становятся еще более заметными, отражая нарастание жесткости полимерной сетки. [c.58] При 180 °С в резидроле, электроосажденном на медь, растет число солевых связей (интенсивность полосы 1610 см увеличивается). Интересно отметить, что в спектре выделяется полоса 975 см , относящаяся к колебаниям связи С = С гранс-строения, которая сохраняется даже при 225 °С. В то же время поглощение в области валентных колебаний гидроксильных групп (3200—3400 см ) заметно менее интенсивно и имеет более простой характер, чем в пленках на стали и алюминии, где в этой области полоса поглощения имеет несколько четких подмаксимумов. На основании этих фактов было сделано предположение, что ионы меди, образуя комплексные соединения по местам двойных связей, блокируют их, вследствие чего окислительные процессы в пленках на медных подложках проходят менее полно. [c.58] Тем не менее плотность сшивки пленок на медных подложках значительно выше, чем на подложках из стали и алюминия, где формирование трехмерной сетки происходит за счет окислительной полимеризации и поликонденсации (табл. 4). [c.59] Тот факт, что величина Мс для пленок на стали при всех температурах значительно больше, чем Мс для пленок на алюминии, удовлетворительно объясняется присутствием в пленке значительных количеств оксидов железа, обнаруженных рентгенографическим анализом. Играя роль наполнителя, они разрыхляют пространственную сетку [162]. [c.59] Данные определения физико-механических свойств покрытий в процессе термоотверждения хорошо согласуются с рассмотренным механизмом пленкообразования [146]. На рис. 29 представлены результаты по определению износостойкости электроосажденных покрытий на стали, меди и алюминии при различной температуре термоотверждения. Видно, что наибольшая износостойкость наблюдается в случае стальной подложки, а наименьшая для покрытий на алюминии. [c.59] Размеры структурных агрегатов в покрытии на стали и алюминии одинаковы, однако на алюминии плотность их упаковки выше, по-видимому, вследствие отсутствия примесей оксидов железа, разрыхляюш,их структуру покрытия на стали. Структура покрытий, сформированных на меди в соответствии с существенными различиями в механизме осаждения и пл2нкооб-разования, значительно отличается по своей морфологии от покрытий, сформированных на стали и алюминии. Размеры структурных агрегатов в этом случае в 3— 4 раза больше, чем на стали и алюминии. Меньшее число контактов с подложкой, а также более высокие внутренние напряжения на меди (меньшая величина теплопроводности) приводят к худшей адгезии (см. табл. 5). [c.60] В случае аноднорастворимых металлов, даже если осаждение на аноде происходит по механизму образования кислотной формы, присутствующие в электроосажденной пленке гидроксиды металла в процессе термоотверждения переходят в оксиды, играющие роль наполнителя и разрыхляющие трехмерную сетку. [c.61] Таким образом, природу подложки необходимо учитывать при разработке конкретной технологии окраски электроосаждением. [c.61] для аноднорастворимого металла (в частности, меди) необходима специальная подготовка поверхности, обеспечивающая осаждение пленкообразователя в кислотной форме. [c.61] При разработке режимов сушки покрытий, нанесенных электроосаждением, также надо исходить из природы подложки и в каждом конкретном случае уточнять их. Так, при сушке покрытий, электроосажденных на сплавы алюминия, требуется более высокая температура (или большая продолжительность), чем при осаждении на стали. [c.61] Вернуться к основной статье