Электроосаждение сплавов олово-цинк и олово-медь из электролитов-коллоидов

• Автор: Денисенко, Екатерина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 98 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ЭЛЕКТРОЛИТЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ СПЛАВОВ ОЛОВОЦИНК И МЕДЬОЛОВО

1.1 Электролитическое осаждение олова, цинка и сплава оловоцинк

1.1.1 Цианидные электролиты

1.1.2 Сульфатные электролиты для электроосаждения олова и цинка.

1.1.3 В елочные бесцианидные электролиты.

1.1.4 Галогенидные электролиты

1.1.5 Пирофосфагные электролиты.

1.1.6 Цитратные электролиты.

1.2 Электроосаждение меди и сплава медьолово.

1.2.1 Электроосаждение меди из сульфатных электролитов
1.2.2 Цианидные электролиты для осаждения сплава медьолово.
1.2.3 Нецианидные электролиты для электрохимического осаждения сплава медьолово
1.3 Электролитыколлоиды и их технологические преимущества
1.4 Экологические аспекты электроосаждения металлов.
1.5. Цель и задачи исследования.
2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТ А
2.1 Приготовление растворов и электроосаждение покрытий.
2.2 Поляризационные измерения..
2.3 Измерения на вращающемся дисковом электроде ВДЭ.
2.4 Измерения выхода по току
2.5 Анализ сплавов
2.5 Рентгеноструктурные исследования.
2.6 Защитная способность покрытий.
2.7 Некоторые свойства гальванических покрытий
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ОЛОВА ИЗ ЦИТРАТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
3.1 Особенности электроосаждения цинка из нитратного электролитаколлоида
3.2 Влияние раствора электролита на предельные скорости процессов и природу замедленной стадии восстановления электрохимически активных соединений цинка, олова и меди из электролитовколлоидов
3.3 Влияние поверхностно активных веществ ПАВ на процесс электроосаждения цинка, олова и меди.
3.4 Влияние добавок дифиниламина ДФА и препарата ОС на электроосаждение олова, цинка и сплава оловоцинк
из цитратного электролитаколлоида.
3.5 Выбор состава электролита для электроосаждения сплава оловоцинк.
3.6 Приготовление, корректировка электролитаколлоида для электроосаждения сплава оловоцинк.
3.7 Использование в качестве добавки ГАВ отходов Новочеркасского завода синтетических продуктов.
3.8 Влияние структурной составляющей расклинивающего давления
на кинетику электроосаждения металлов из электролитовколлоидов
ЛИТЕРАТУРА


Как сообщается в [3], в связи с более жесткими условиями эксплуатации подкапотных деталей в современных автомобилях, находящихся в условиях воздействия агрессивной среды, все больший практический интерес приобретает сплав олово-цинк, содержащий - % олова. Причем, для этих целей необходимы нетоксичные электролиты с нейтральным уровнем pH. Еще более важной задачей является устранение возможности образования дендритов в процессе эксплуатации изделий, для чего необходимо либо вводить в электролиты органические добавки, либо наносить промежуточный подслой. Широкое применение в промышленности получили осадки золотистожелтой бронзы с содержанием олова - %, как антикоррозионные покрытия. Осадки бронзы, имитирующие золото, используют для декоративной отделки ювелирных изделий и деталей бытовой техники. Они лучше латуни имитируют золотые покрытия, поэтому в последнее время спрос на подобные изделия существенно возрос. По приблизительной оценке, к концу XX века в мире накоплено металлов в виде отходов (в млн. J3 г. Перспективным направлением уменьшения экологической опасности в гальваническом производстве является использование низкоконцентрированных по ионам электроосаждаемых металлов электролитов-коллоидов, работающих при этом без подогрева и перемешивания. Электролиты-коллоиды позволяют получать полублестящие и блестящие покрытия с улучшенными функциональными свойствами. Поэтому исследования в этой области весьма актуальны. Результаты исследований автора работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях в ЮРГТУ (НИИ) (- г. Всероссийской конференции «Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике и производстве печатных плат» (Пенза, г. Международной научно-практической конференции по проблемам синергетики в трибологии и механотронике (Новочеркасск, г. XV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, г. V Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, г. Основное содержание диссертации изложено в 2-х материалах Международных научно-практических конференций, 2-х материалах Всероссийских научных конференций и 5-ти сборниках материалов Межвузовских конференций. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ЮРГТУ (НИИ) (Государственная регистрация № 7), в рамках научного направления ЮРГТУ (HI? T) «Гальванотехника и электрохимическая обработка металлов» на - г. Теория и технология электроосаждения металлов и их сплавов. Закономерности, моделирование и оптимизация» и научного направления ЮРГТУ (НПИ) «Гальванотехника и трибоэлектрохимия». Оловянноцинковые сплавы, осаждаемые электрохимическим путем, могут заменить цинковые и кадмиевые покрытия элементов стальных конструкций [5]. Сплавы с большим содержанием цинка обладают меньшей коррозионной стойкостью, по сравнению с кадмием, и при содержании в сплаве цинка свыше % по коррозионной стойкости приближаются к чистому цинку. При содержании в сплаве % цинка и меньше покрытие не имеет преимуществ перед оловянным, так как оно не защищает сталь электрохимически от коррозии [6]. Электрохимическим методом изучены коррозионные свойства электрсоса-жденных и металлургических сплавов олово-цинк в 0,5 моль/л растворе сульфата натрия (pH 6,5) [7]. Установлено, что сплошная защитная пленка (состоящая из оксида и гидроксида цинка) образуется на поверхности сплава при потенциалах, положительнее минус 1, В по насыщенному каломельному электроду. Если она становится слишком толстой, то ее сплошность нарушается и начинается электрохимическое растворение цинка. После обеднения поверхностного слоя цинком образуются продукты коррозии олова (оксиды олова (II, IV), гидроксиды). Показано, что при содержании цинка в сплаве более % коррозионные и защитные свойства сплава аналогичны цинку. Для получения гальванопокрытий оловом, цинком, сплавом олово-цинк разработано множество электролитов: циапидные, щелочно-циапидные, щелочные, галогеиидные, сульфатные, пирофосфатные, цитратные и др. До настоящего времени электрохимическое осаждение металлов в промышленных условиях ведут преимущественно из цианидных электролитов.