Малооперационное серебрение титана с предварительным модифицированием его поверхностных окислов

• Автор: Матюшин, Максим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 124 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава
Литературный обзор
1.1. Способы подготовки титана перед нанесением покрытий
1.2. Электрохимическое серебрение титана
1.3. Химическое серебрение
1.4. Механизм серебрения
1.5. Серебрение металлических поверхностей
Глава II
Методика эксперимента
II. 1. Приготовление растворов
П.2. Потенциометрические измерения
П.З. Измерения pH
11.4. Проверка прочности сцепления покрытия с основой
11.5. Методы определения толщины покрытий
И.6. Статистическая обработка экспериментальных данных
П.7. Металлографические исследования
Глава III
Экспериментальные результаты и их обсуждение
III. 1. Выбор раствора химического серебрения
Ш.2. Разработка способа подготовки поверхности титана перед
нанесением покрытий
Ш.2.1. Выбор оптимального восстановителя для модификации
поверхности титана перед осаждением покрытий
Ш.2.2. Оптимизация состава и режима использования раствора
модифицирования титана перед нанесением покрытий
Ш.2.3. Исследование технологических процессов непосредственного нанесения химических и электрохимических покрытий N1, Си, 8п на
титан

Ш.З. Усовершенствование раствора химического серебрения на основе
триэтаноламина
IV. Технологии химического и электрохимического серебрения
Итоги работы
Используемая литература

Введение
Актуальность работы
Важным преимуществом конструкций из титана и его сплавов является их высокая надежность, обусловленная высокой коррозионной стойкостью и относительно малыми тепловыми деформациями. Отрицательными свойствами, затрудняющими их применение, являются низкая тепло- и электропроводность, плохая паяемость. Нанесение химических и электрохимических серебряных покрытий на промышленные титановые сплавы позволяет увеличить электропроводность и обеспечить возможность пайки отдельных деталей и узлов.
Существующие технологии нанесения покрытий на титан представляют собой многооперационные схемы. Это связано, прежде всего, с наличием на поверхности титана окислов, препятствующих хорошему сцеплению покрытий с основой. Детали, поступающие на серебрение, предварительно травят и осветляют в растворах концентрированных кислот (Н2804, НЫОз, НР) с целью полного удаления окисной пленки. Далее формируют защитную пленку, препятствующую повторному образованию оксида - гидрид или фторид титана, либо подслой контактно осажденного металла. Затем, в большинстве случаев, осаждают никель, медь и только потом проводят серебрение. Коррозия в жестких условиях эксплуатации при нарушении сплошности может привести к отслоению всего покрытия за счет растворения подслоя более отрицательного металла.
Целью настоящего исследования является разработка малооперационного способа серебрения титана, исключающего использование растворов концентрированных кислот при подготовке его поверхности и необходимость при серебрении нанесения промежуточных слоев других металлов.
В связи с этим в работе поставлены следующие основные задачи:
1) исследование процесса химического серебрения титана в различных растворах, а также изучение кинетики осаждения серебра из

Температура раствора 50°С, скорость осаждения покрытия 10-15 мкм/ч.
Тем же коллективом разработан процесс контактно-химического серебрения из нецианистого раствора следующего состава (в г/л):
А§Шз Ю
К4Те(СН)6-ЗН20
№2С03 (безводный)
Процесс может быть использован для нанесения равномерного по толщине, плотного серебряного покрытия на детали сложной конфигурации из меди и ее сплавов, а также из других металлов (алюминия, титана) по подслою меди или никеля. Толщина покрытия 5-20 мкм.
Процесс контактно-химического серебрения может осуществляться при температуре 20- 95° С. Скорость осаждения покрытия при температуре 20°С составляет 2-2,5 мкм/ч, при 50-55°С - 5 мкм/ч. При использовании более концентрированных растворов могут быть получены более высокие скорости осаждения серебра. В процессе работы необходимо поддерживать pH в пределах 6,6-7,0 добавлением соляной кислоты, разбавленной 1:1. В процессе работы в растворе образуется небольшое количество свободного цианида (до 0,6 г/л), для связывания которого необходимо в раствор помещать свежеосажденное хлористое серебро (в бязевом мешке). Соотношение площади покрываемых деталей и алюминия поддерживают в соотношении 6:1. Для контактирования используется алюминий марок АОО, А1, А2.
При получении серебряных покрытий небольшой толщины авторы рекомендуют использовать цинковый электрод. Раствор имеет следующий состав (в г/л): AgNOз - 10; КОМ - 30; температура ванны 60-70° С; продолжительность погружения 2-3 минуты.
Контактное серебрение можно осуществить также путем протирки поверхности меди с помощью щетки. Рекомендованы растворы следующих составов, г/л: