Кинетические особенности электроосаждения никеля на алюминиевые сплавы

• Автор: Исаев, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Оглавление
Введение
Г лава 1. Литературный обзор
Глава 2. Методика эксперимента
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1 Никелирование алюминиевой формы
3.2 Кинетические закономерности и механизм катодного осаждения никеля из сульфаматного электролита никелирования
3.2.1 Кинетические закономерности осаждения никеля
при малых катодных поляризациях
3.2.2 Кинетические закономерности осаждения никеля
при значительных поляризациях катода
3.3 Кинетические особенности выделения водорода из сульфаматных электролитов
3.4 Влияние различных факторов на изменение внутренних напряжений в никелевом осадке
3.5 Влияние серосодержащих добавок на катодное восстановление ионов никеля
3.5.1 Кинетические особенности катодного восстановления сахарина
3.5.2 Влияние сульфосалициловой кислоты на катодное осаждение никеля
3.5.3. Совместное влияние сахарина и сульфосалициловой кислоты на электроосаждение никеля из сульфаматных электролитов никелирования
3.6 Физико-химические закономерности анодного окисления никеля в сульфаматных электролитах никелирования

3.7 Оптимизация состава раствора и режима вытравливания
алюминиевой формы
Выводы
Список используемых источников
Приложение

Введение
Антенно-фидерная система представляет собой функциональный узел, входящий в состав радиолокационной системы и предназначенный для излучения и приема радиолокационного СВЧ сигнала путем формирования требуемой многолучевой диаграммы направленности. Из условий компоновки антенно-фидерных систем в радиолокационной системе, требований к диапазону рабочих частот и к диаграмме направленности необходимо изготавливать нестандартные волноводы. Они используются для передачи электромагнитных колебаний. Основными параметрами волноводов являются высокая точность размеров и малая шероховатость обработки внутренних поверхностей. Выполнение этих условий при изготовлении волноводных элементов обычными методами формообразования, такими как точное литьё, механическая обработка связано с большими трудностями и затратами, а в некоторых случаях и невыполнимо, особенно если каналы имеют изогнутую или скрученную форму, а также переходят от одного вида сечения, например, от прямоугольного к круглому. Для уменьшения электрических потерь внутренняя поверхность волновода должна быть гладкой, беспористой, с мелкозернистой структурой, обладать хорошей электропроводностью. Наиболее пригоден для этой цели никель, на который затем электрохимически наносят слой меди, серебра, золота, обладающий низким сопротивлением.
Применение гальванопластики для изготовления волноводов дает значительную экономию драгоценных металлов, поскольку позволяет ограничиться осаждением лишь тонких слоев. При наращивании никелевых слоев в волноводной технике одной из основных физико-механических характеристик, на которую обращают особое внимание, являются внутренние напряжения. Выбор системы покрытий при производстве волноводов во многом определяет эксплуатационную надежность антенно-фидерных систем. Эти покрытия должны обладать целым рядом функциональных свойств (высокая пластичность, низкая пористость, высокая электропроводность, низкие

0,2 г/л, железа - 0,5 г/л, щелочных и щелочно-земельных металлов - не более 1 г/л. При наличии ионов свинца получаются хрупкие и шероховатые никелевые осадки, поэтому его введение в электролит не допускается. В присутствии ионов Бп2* увеличивается как твердость осадков, так и внутренние напряжения в них. Соли аммония в количестве 0,3-1,0 г/л вызывают осаждение блестящего никеля. С увеличением их содержания повышается твердость никеля, а при их содержании 5 г/л осадок теряет блеск и становится хрупким /10 /.
Сульфаматные электролиты никелирования в последние годы начинают использоваться не только в гальванопластике. В. В. Федянин и Д. В. Яковлев предложили применять никель — борные покрытия, полученные из сульфаматного электролита никелирования, как альтернативные хромовым покрытиям / 59 /. В качестве источника бора в электролит никелирования вводится безуглеродная боросодержащая добавка. Процесс электроосаждения никель — борных покрытий отличается от процесса нанесения хрома большей стабильностью в работе при pH 3,5 — 5,0, большей технологичностью, обеспечивает более высокие экологические характеристики используемого электролита, меньшую агрессивность к гальваническому оборудованию, не требует больших материальных затрат на оборудование гальванической линии и вентиляцию цеха. Более того, разработанный состав электролита допускает их многократное использование после корректировки основных компонентов и может применяться для замкнутых технологических циклов. Оптимальные режимы электролиза: катодная плотность тока 0,5 — 4,0 А/дм2 ; температура электролита 30- 50 °С; pH = 3,5 —- 5,0, выход по току сплава №-В составляет 96 — 98 %. Скорость осаждения при плотности тока 2 А/дм2 равна 0,4 мкм/мин. Характерна хорошая адгезия никель-борного покрытия к меди и её сплавам, сталям, железоникелевым сплавам. Максимальный разброс толщины покрытия №-В — меньше 1,5 мкм. Эти свойства позволяют наносить никель — борные покрытия большой толщины (до 500 мкм) на сложнопрофильные изделия. По таким свойствам как твердость, износостойкость, коррозионная устойчивость, стойкость к термическому окислению покрытия никель — бор не