Осаждение металлов и механическая прочность

Предварительно необходимо коротко остановиться на следующем. Конструктор должен исходить из общих размеров сечения. Так как известно, что почти у всех гальванически осажденных металлов механические свойства, особенно модуль упругости, отличаются от соответствующих свойств основного материала (например, стали или легких металлов), то недопустимо при толщине покрытия, превышающей 50 мкм, исходить в расчетах на прочность из общих размеров. По условиям надежности детали в работе следовало бы всегда вводить в расчет сечение материала без покрытия. Однако в расчете может быть учтено различное сопротивление основного материала и покрыт Я, но для этого необходимо знать коэффициенты, характеризующие их прочность. У гальванических покрытий таких коэффициентов нет, так как некоторые свойства изменяются в условиях осаждения, а частично и в результате еще мало изученного влияния собственных напряжений. Поэтому при изучении данных испытаний необходимо уточнить, к каким сечениям относятся показатели прочности. Чтобы более полно учитывать зависимость между прочностью и состоянием внутренних напряжений, для отдельных покрытий приведены характерные величины, относящиеся к собственным напряжениям. [c.185]

Важная проблема при осаждении металла — качество сцепления осадка с основой (как чужеродной, так из того же металла). В гальваностегии одним из основных требований является высокая прочность и надежность сцепления. В гидрометаллургии и гальванопластике металлы часто осаждают на чужеродную матрицу и потом отделяют от нее здесь, наоборот, требуется слабое сцепление. Кроме других возможных причин, качество сцепления зависит от структуры и степени чистоты поверхности подложки. Поэтому перед началом осаждения подложку тщательно обрабатывают как механическими (шлифовка, полировка), так и химическими средствами (травление, обезжиривание). [c.350]

Можно считать, что видимые в среднем слое прожилки образовались по трещинам, которые возникают, как правило, в процессе электролитического осаждения хрома и пронизывают осадки хрома по всей толщине. В зонах трещин карбидизации особенно активна, причем трещины заполняются высшим карбидом. Образование прожилок имеет важное значение для формирования свойств покрытия в двух направлениях. Во-первых, ликвидируется система трещин (каналов), по которым возможно проникновение химических агентов сквозь осадок хрома к основному металлу, и этим предотвращается непосредственное корродирующее действие внешней среды на этот металл. Во-вторых, прожилки как бы армируют покрытие, повышают его механическую прочность. В-третьих, что также очень важно, прожилки служат своеобразными резервуарами смазки при работе деталей на трение. [c.85]

Металлические сплавы. Металлические сплавы — это вещества, обладающие металлическими свойствами и состоящие из двух или более элементов, из которых хотя бы один является металлом. Их получают охлаждением расплавленных смесей, совместным осаждением из газовой фазы, электроосаждением из растворов и расплавов, диффузионным насыщением. Свойства сплавов значительно отличаются от свойств металлов. Например, прочность на разрыв сплава меди и цинка (латуни) в три раза выще, чем у меди и в щесть раз по сравнению с цинком. Железо хорощо растворимо, а его сплав с хро- мом и никелем (нержавеюща сталь) - устойчив в разбавленной серной кислоте. Различают однофазные сплавы (твердые растворы), механические смеси и химические соединения (интерметаллиды). [c.353]

В случае осаждения металла на изделия, не проводящие тока, как правило, получить хорошее сцепление с гладкой поверхностью изделия не удается. Поэтому осаждение производится главным образом на шероховатой поверхности. Сцепляемость здесь осуществляется чисто механически благодаря наличию неровностей поверхности. Такие осадки не обладают высокой прочностью сцепления с основой. Этот случай еще сравнительно мало изучен. Вообще сцепляемость электролитических осадков металла представляет собой мало изученную область процесса нанесения электролитических покрытий, в которой количественных исследований производилось очень мало. Необходимо отметить, что изучение сцепляемости осложняется из-за отсутствия удобных и точных методов исследования. [c.326]

Чтобы не было этих явлений, никелевый электролит должен обладать буферными свойствами. Это достигается введением в состав ванны борной кислоты или других веществ, пригодных для этой цели. Тогда в условиях нормальной эксплуатации ванны pH прикатодного слоя жидкости не достигает порога осаждения гидрата закиси никеля и выделение металла идет беспрепятственно. Все же и в этих условиях некоторое количество гидрата закиси или основных солей включается в катодный осадок, оказывая существенное влияние на механические свойства никелевого покрытия. Из кривых, показанных на фиг. 78—80, видно, что наиболее резкие изменения твердости осадков, внутренних напряжений в них и прочности на разрыв наступает при pH > 5,5. Химический анализ показывает, что одновременно в осадках возрастает количество кислорода (т. е. гидратов). [c.204]

При осаждении небольших толщин хрома заданного размера до 0,1 мм для стали и 0,05 мм для чугуна, детали подвергаются только хонингованию до и после покрытия. В этом случае припуск на хонингование составляет 0,01—0,015 мм. При осаждении слоев хрома толщиной более 0,1 мм на стали и 0,05 мм на чугуне требуется обязательное шлифование осажденного слоя хрома. Шлифование позволяет контролировать прочность сцепления хрома с основным металлом [32, 33]. До настоящего времени механическая обработка, особенно шлифование, является надежным и пока единственным способом проверки прочности сцепления хрома с основным металлом без разрушения детали. Шлифование устраняет искажения геометрической формы деталей (овальность, ко-78 [c.78]

Во многих случаях катализаторы наносят на какие-либо пористые и малоактивные вещества. Такие вещества называются носителяят, или трегерами, а получаемые катализаторы— наносными, или трс-герными. Осаждение на трегеры и обработка проводятся обычными методами. При этом достигается ряд преимуществ 1) экономия материала для изготовления катализатора, что особо существенно в случае дорогих металлов (платина и ее спутники), 2) большее диспергирование катализатора, 3) отсутствие усадки при восстановлении, 4) большая механическая прочность и большая сопротивляемость поверхности воздействию температуры (предохранение от спекаемости и кристаллизации). [c.82]

Стандартный потенциал свинца —0,126 В следовательно, в электрохимической паре с Fe он является катодом и поэтому не может служить надежным защитным покрытием. Когда пористость практически отсутствует, химическая устойчивость конструкционных металлов может быть достигнута лишь при осажденни свинцового покрытия значительной толщины. Необходимость получения толстых слоев свинцового покрытия вызывается так> же низкой твердостью и слабой механической прочностью свинца. Свинцеванию подвергаются детали из черных н цветных металлов с целью за- [c.207]

Простейшйми методами подготовки поверхности полосового металла являются механическая очистка от окалины и ржавчины, травление, обезжиривание с последующим фосфатированием. Значительного повышения адгезионной прочности можно добиться горячим фосфатированием металла, предварительно подвергнутого песко- или дробеструйной обработке [4]. В случаях, когда к плакированному материалу предъявляются повышенные требования по коррозионной стойкости, полосу предварительно металлизируют тонкими слоями цинка, олова, меди, никеля, хрома или других металлов. Металлизацию осуществляют электролитическим осаждением металлов или их испарением в вакууме. [c.181]

Частицы подслоя полимера, совместимого с основным плакирующим материалом, оплавленные на металле в виде изолированных или связанных микроучастков, можно надежно закрепить на его поверхности с помощью электролитически осаждаемого слоя металла [17]. Этот принцип позволяет получать соединения пленки полимера с металлом, не расслаивающиеся при эксплуатации в жидких средах. Микроучастками может служить как оплавленный дисперсный полимер, так и приплавленная к металлу полимерная сетка. Возможно электролитическое осаждение металла как идентичного материалу основы, так и любого другого, образующего с ним прочное соединение. При осаждении более электроотрицательного металла образующийся слой не только обеспечивает механическое закрепление полимера, но и выполняет функцию катодной защиты основы. Толщина слоя электролитического осадка должна составлять около /з высоты микроучастков полимера (до создания заполненных полимером поднутрений в металле). На подготовленную таким образом поверхность металла наносят покрытие из полимера, совместимого с материалом микроучастков. Сравнительные исследования прочности соединений полиэтилена, а также поликапроамида с металлами, полученных без и с таким металлополимерным подслоем, показали, что во втором случае прочность соединений на порядок больше, при этом в жидких средах она практически не изменяется [18]. [c.182]

Первые Fe-катализаторы готовили термическим разложением нитратов [51, 52]. Однако более активными оказались осажденные катализаторы, особенно активированные добавками меди, КОН, карбонатов, боратов, силикатов щелочных металлов, некоторых трудновосстанавливаемых окислов (МпО, MgO, AI2O3, ТЬОг, СаО, Т10г), а также кобальтом или никелем [53—60]. Механическая прочность осажденных катализаторов повышается при нанесении их на MgO, SiOz, кизельгур, пемзу, доломит, диатомиты, ак- [c.10]

Обеспечение достаточной механической прочности осажденного металла и хорошего сцепления его с диэлектрической подложкой является важной задачей в технологии печатных плат. Может быть достигнута высокая прочность химически осажденной меди, если скорость осаждения остается ниже некоторой критической величины [81, 82]. По этой причине проводящее металлическое изображение получают последовательной обработкой в двух растворах химической металлизации. В первом, быстродействующем, обычно более концентрированном растворе осаждается относительно небольшое количество металла, которое только гарантирует сохранение первичного скрытого изображения. Во втором, медленнодействующем разбавленном растворе осаждается основное количество металла. Для поддержания этой скорости ниже критической и повышения самой критической величины полезны полиэтиленгликоли и другие ПАВ, содержащие не менее четырех алкоксигрупп. Синер-гистом для этих ПАВ является 1-фенил-5-меркаптотетразол, добавляемый для стабилизации раствора. [c.87]

Сплав цинк — никель. В Московском химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева проф. Н. Т. Кудрявцев и К- М. Тю-тина исследовали легирование цинка никелем, так как это представляет большой практический интерес. Сплав коррозионноустойчив, имеет красивую светлую блестящую поверхность. Осаждением этого сплава можно с успехом заменить хромирование и фосфатирова-яие, применяемые для повышения антикоррозионной стойкости металлов. Технология этих процессов очень сложна, а хроматные и фосфатные пленки имеют низкую механическую прочность. Покрытия сплавом цинка с никелем имеют преимущества и перед покрытиями из чистого цинка. Последние хотя и широко зашищают стальные детали от атмосферной коррозии, но быстро тускнеют н покрываются пятнами (отложения продуктов коррозии — гидроокиси и углекислого цинка). [c.125]

В начале пятидесятых годов было установлено, что механические свойства металлов очень сильно зависят от содержащихся в них следов примесей, особенно кислорода. Это обстоятельство, а также потребность в легких металлах, обладающих прочностью при высокой температуре, явились толчком к постановке некоторых исследований по выяснению механизма электроосаждения переходных элементов, главным образом из расплавленных солей [123а —е]. Возможность проведения осаждения при контролируемом потенциале [124] дает хорошие перспективы получения осадков очень высокой чистоты. Впервые сообщение об успешном осаждении титана из расплава соли было сделано Корднером и Вайнером [125] в 1951 г. и затем Зибертом, Мак-Кенна, Стейнбергом и Вайнером [126] в 1955 г. Найдено [127], что менее чистый продукт представляет собой вещество, в котором размер частиц мал, и что это является следствием загрязнения вещества кислородом окисных пленок, образованных нри выщелачивании [127]. [c.359]

НОГО ВЛИЯНИЯ на форму осаждения металлического бериллия. При — 1 а/см и продолжительности в несколько минут достигается ровное осаждение бериллия на меди. При более продолжительном ведении процесса (30 мин. и более) и большей плотности тока медь покръшается более грубокристаллическим слоем бериллия, механически не очень стойким. В этом случае скорость осаждения металла превышает скорость диффузии его в медь, чем и объясняется изменение внешнего вида осадка, а также его малая прочность. При силе тока 5 а, напряжении [c.341]

Осаждение металлов (вакуумное осаждение, механическая плакировка, металлизация или электроосаждение в ваннах с низким выходом тока по водороду) на нахруженные участки увеличивает механическую прочность металлов. С этой целью на сталь рекомендуется наносить цинковые покрытия на стали и алюминиевых сплавах производить металлизацию цинком или технически чистым алюминием. [c.232]

Литьем невозможно сделать отливку с очень тонкими стенками. Изготовление полых деталей путем гальванопластики не ограничено толщиной стенок. При гальванопластическом изготовлений чем тоньше стенки, тем дешевле изготовление. В то же время, даже при незначительной толщине металла, прочность детали достаточно высока. При применении гальванопластики механическая обработка сложной внутренней части формы может быть заменена обработкой наружной поверхности. Только при гальванопластическом изготовлении можно достигнуть точных внутренних размеров и гладкой поверхности сложных полых изделий. Обычно волноводы готовят наращиванием из меди. В литературе описано изготовление волноводов любой сложности (крученых, с отводами, конусных и т. п.) из алюминия. Такие волноводы готовят электроосаждением алюминия на формы из оплава никеля с кадмием. Обычные формы из легкоплавких сплавов для этой цели непригодны, так как их трудно чисто удалить из алюминиевого изделия. Для получения зеркальной поверхности формы перед осаждением электрополируют и меднят. Осаждение алюминия ведут в электролите следующего состава (в весовых процентах). [c.132]

Методы соединения керамики с металлами были развиты главным образом в связи с производством электровакуумных ламп. Обзоры методов по-лучгния сплавов были сделаны Колом [263, 272], Ротом [248] и Эспе [273]. В принципе процесс сводится к металлизации керамической детали либо с последук>щей пайкой металлического компонента, либо сразу в процессе одного термического цикла. Адгезия и вакуумная плотность спая определяются рядом механизмов, таких как механическое сцепление металла с шероховатой поверхностью керамики, химические реакции, диффузия в твердых телах н остекловывание поверхности. Как и в случае металлостеклянных спаев, для предотвращения чрезмерных напряжений необходимо согласовывать коэффициенты термического расширения обоих материалов спая. Рассматриваемый здесь температурный интервал распространяется от 25° С вплоть до температуры расплавления материала припоя. Кроме того, поскольку керамика имеет большую прочность на сжатие, чем на растяжение, то необходимо подбирать коэффициенты расширения и геометрию спая такими, чтобы в результате в керамике создавались преимущественно сжимающие напряжения. Часто для металлокерамических спаев применяется метод синтерирования металлического порошка или молибдено-марганцевый процесс. Здесь керамический компонент сначала покрывается пастой, составленной из смеси порошков — 4 весовые части молибдена и 1 весовая часть марганца с биндером и растворителями. Слой толщиной от 25 до 50 мкм высушивается и впекается в атмосфере влажного водорода в течение 30 мин при температурах в интервале 1300— 1600° С в зависимости от используемых материалов. В результате последующего осаждения 50—100 мкм никеля или меди и повторного вжигания в водороде при 1000° С получается слой, пригодный для спайки с металлом. Прочность на растяжение такого металлического покрытия по порядку величины равна 10 кг/мм . Идя пайки обычно используются эвтектические сплавы А —Си и Аи—N1 (см. табл. 14). Кроме того, для получения спаев применяются также метод пайки с помощью активных металлов и водородный процесс. Первый основан на образовании прочной связи с керамическими окислами с помощью химически активных металлов, таких как [c.266]

Для изготовления маски для напыления необходимо из целой заготовки— пластины точно и селективно образовать отдельные участки, соответствующие в целом заданному рисунку. Это можно сделать механическим или химическим способом, в зависимости от типа и толщины выбранного материала маски. Пр1 выборе материала руководствуются желанием изготовить маску, которая сохранила бы свои геометрические размеры я плоскостность как можно дольше, даже при повышенных температурах осаждения пленкн. Прн этом материал маски должен иметь достаточную для механической обработки прочность. Чаще всего используются металлы, сплавы, и.меющие низкий коэффициент термического расширения, прочность которых позволяет подвергать их механической обработке. Графит тоже хорошо выдерживает механическую обработку и хорошо сохраняет геометрические размеры. Однако из него можно изготавливать только довольно грубые формы масок, поскольку для создашш сложного рисунка в заготовке он слишком хрупок. Другим подходящим материалом, с точки зрения прочности, коэффициента термического расширения и плоскостности Является стекло. Вообще стекло с трудом поддается механической обра-ботке и только стекла определенных составов, применяемые для изготовления. масок поддаются фотохимической обработке. [c.561]

Наполнители делят на природные и синтетические (по происхождению) органические и неорганические (по составу) активные и неактивные (по действию на материал). Существенно, что с помощью наполнителей можно улучшить не только свето- и радиационную стабильность ПВХ или снизить стоимость конечного изделия за счет уменьшения расхода полимера и (часто) повышения производительности процесса переработки, но и придать материалу специальные свойства (например, электрическое сопротивление, негорючесть 92- 299у улучшить некоторые физико-механические характеристики 299-301 д др Хак, асбесты придают теплоизоляционные свойства и еще более улучшают негорючесть материалов из ПВХ. Сочетание ПВХ с 15% осажденного или менее дорогого природного мела с обработанной стеаратами металлов или другими веществами поверхностью частично облегчает экструзию жестких композиций и существенно увеличивает ударную прочность изделий С увеличением количества сажевого наполнителя в жестких материалах [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология