Технологии формирования покрытий изделий приборостроения висмутом, оловом и сплавом олово-цинк

• Автор: Киреев, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.14, 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1.1 Физикомеханические свойства гальванических покрытий металлами и сплавами

1.2 Электроосаждение сплавов.

1.3 Электроосаждение висмута.

1.4 Электроосаждение олова.

1.5 Электроосаждение сплава оловоцинк.

1.6 Выводы.

ГЛАВА 2. Результаты исследований технологических особенностей и

закономерностей электроосаждения висмута, олова и сплава оловоцинк из кислых лактатных электролитов
2.1. Методика приготовления растворов и методика исследования технологических закономерностей электроосаждения металлов и сплава.
2.2. Результаты исследований влияния состава электролита и режимов электролиза на катодный выход по току и качество покрытий висмутом из лактатного электролита.
2.3. Результаты исследований влияния состава электролита и режимов электролиза на катодный выход по току и качество покрытий оловом из лактатного электролита.
2.4. Результаты исследований влияния состава электролита и режимов электролиза на катодный выход по току, состав и качество покрытий сплавом оловоцинк из лактатного электролита.
2.5. Выводы.
ГЛАВА 3. Результаты исследований кинетических закономерностей
электроосаждения висмута, олова и сплава оловоцинк из кислых лактатных электролитов
3.1 Методы исследования кинетических законохмерностей электроосаждения висмута, олова и сплава олововисмут
3.2. Исследование кинетических закономерностей электроосаждения висмута из кислых лактатных электролитов
3.3. Исследование кинетических закономерностей электроосаждения олова из кислого лактатного электролита.
3.4. Исследование кинетических закономерностей осаждения сплава оловоцинк из кислого лактатного электролита
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. Результаты изучения физикомеханических свойств покрытий
оловом, цинком и сплавом оловоцинк.
4.1. Методы исследования физикомеханических свойств покрытий.
4.2. Исследование физико механических свойств электролитического покрытия сплавом оловоцинк
4.3. Выводы.
ГЛАВА 5. Результаты изучения паяемости и электрических переходное
электрическое сопротивление свойств покрытий оловом, цинком и сплавом оловоцинк
5.1. Методы исследования способности к пайке покрытия и измерения переходного электрического сопротивления
5.2. Результаты изучения паяемости и электрических переходное электрическое сопротивление свойств покрытий оловом, цинком и сплавом оловоцинк
5.3. Выводы
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Список литературы


Электролитические сплавы олова с другими металлами обладают высокой коррозионной стойкостью, повышенными антифрикционными и механическими характеристиками, декоративным видом, способностью к пайке в течение длительного времени при многообразии условий эксплуатации современных изделий в различных климатических зонах. В настоящее время достаточно широко изучены и применяются сплавы олова со свинцом, кадмием, никелем, висмутом, цинком, кобальтом, медью, сурьмой, железом и серебром . Исследовать физикохимические, механические и электрические свойства покрытий оловом, цинком и сплавом оловоцинк и определить области их применения в приборостроении. Новизна способа нанесения гальванического покрытия оловом защищена патентом РФ на изобретение. На основе определенных физикомеханических, электрических и коррозионных свойств осажденных покрытий сплавом оловоцинк определена область их применения в приборостроении корпуса, крышки, лепестки, экраны, крепежные элементы, лицевые панели. Результаты исследований влияния состава покрытий оловом, цинком и сплавом оловоцинк на способность к пайке и переходное сопротивление. Внедрение результатов Технология электроосаждения сплава оловоцинк из лактатного электролита прошла промышленное испытание в Пензенском ФГУП ПО Электроприбор на гальванической линии фирмы Ьису Германия и рекомендована к внедрению в производство. Глава I. Свойства гальванических покрытий чистыми металлами и сплавами отличаются, а иногда, и значительно от физикомеханических свойств металлургических сплавов 5, . Это обстоятельство обусловлено тем фактом, что образование металлической кристаллической решетки того или иного металла происходит при значительной поляризации перенапряжении, т. Выбор того или иного металлического покрытия для защиты от коррозии определяется, прежде всего условиями эксплуатации изделия и требованиями, предъявляемыми к поверхности детали. Характер и эффективность защиты обуславливаются значениями стандартных потенциалов металлов основы и покрытия, омическим сопротивлением системы, степенью поляризуемости анодных и катодных участков 2,4. Так, при электроосаждении никеля, обладающего склонностью к пассивированию, что определяет его стойкость в атмосфере повышенной влажности, в растворах щелочей, некоторых органических кислотах. Осадки хорошо полируются до зеркального блеска с желтоватым оттенком и приобретают красивый декоративный вид, не изменяющийся во времени. Поэтому никелевые покрытия широко используются для защиты от коррозии и отделки изделий из сталей, в том числе коррозионностойких медных, цинковых, титановых и алюминиевых сплавов. По отношению к железу никель имеет менее электроотрицательный потенциал, в связи с чем способен защищать стальные детали от коррозии лишь при отсутствии пор в покрытии. В тонких слоях мкм осадки пористы. Высокая твердость 2,,5 ГПА и износостойкость электроосажденного никеля обеспечивают его использование в полиграфической промышленности для изготовления клеше и стереотипов, для отделки измерительного инструмента калибры, скобы и т. ОД ,3 1. Специфические свойства гальванических покрытий определяются высокой дисперсностью и дефектностью структуры, наличием текстуры и метастабильных фаз, присутствием примесей в осадке и значительным уровнем остаточных напряжений 1,5. Свойства гальванических покрытий металлами и сплавами зависят не только от вида осаждаемого металла или сплава, но и от плотности тока, температуры, состава электролита, содержания примесей в электролите, и от процесса, протекаемого совместно с осаждением металла или сплава. Так, при электроосаждении никеля происходит включение водорода в покрытие, что приводит к изменению твердости, износостойкости, пластичности и некоторых других физикомеханических свойств покрытий 1,5, 6. Внутренние напряжения покрытий металлами зависят не только от вида осаждаемого металла, но и от состава раствора и от режима осаждения. Изменение плотности тока может привести как к увеличению, так и к уменьшению внутренних напряжений в покрытии, а в некоторых случаях и к изменению их знака. Т.е. Свойства гальванических покрытий в значительной степени определяются на стадии образования зародышей кристаллической решетки и зависят помимо прочих факторов указанных выше от материала подложки 1, 5, , .