Электроосаждение и свойства гальванического покрытия сплавом палладий-никель-медь

• Автор: Свечникова, Галина Ивановна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 105 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВОВ ИЗ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

1.1. Закономерности совместного разряда ионов металлов при электроосаждении сплавовГ.

1.2. Физикомеханические свойства и области применения

палладия и его сплавов.

1.2.1. Свойства и применения гальванических покрытий палладием

1.2.2. Свойства и применение гальванических покрытий сплавами палладия.

1.3. Комплексообразование палладия, никеля и меди в водных

растворах

1.4. Характеристика электролитов для осаждения палладия и

сплавов палладиймедь,палладийникель
1.5. Анализ литературных данных и выбор направления
исследования.
1.6. ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Приготовление электролитов и анализ электролитов и
сплавов
2.1.1. Приготовление электролитов
2.1.2. Анализ электролитов и сплавов.
2.2. Методы изучения комплексообразования
2.3. Методы исследования кинетических закономерностей
2.4. Методы исследования влияния технологических факторов при
электроосаждении сплавов.
2.5. Методы изучения структурных и физикомеханических
свойств покрытий.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Электролитическое осаждение сплава никельмедь
3.1.1. Исследование комплексообразования в электролите для осаждения сплава никельмедь.
3.1.2. Исследование кинетических закономерностей
электроосаждения сплава никельмедь
3.1.3. Влияния технологических факторов на электроосаждение сплава никельмедь.
3.2. Разработка высокоскоростного процесса электроосаждения сплава палладийникель.
3.2.1. Исследование кинетических закономерностей
электроосаждения сплава палладийникель
3.2.2. Исследование влияния нестационарного режима электролиза на электроосаждении сплава палладийникель.
.3.2.3. Отработка состава электролита и режима осаждений блестящих покрытий сплава палладийникель
3.3. Электролитическое осаждение сплава
палладийникельмедь.
3.3.1. Влияние технологических факторов на электроосаждение
сплава палладийникельмедь
3.3.3. Исследование кинетических закономерностей
электроосаждения сплава палладийникельмедь.
3.4. Изучение структурных и физикомеханических свойств сплавовиалладиймедь и палладийникельмедь.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Легирование палладия никелем и кобальтом позволяет повысить износостойкость при сохранении низкого значения переходного электросопротивления [5-8]. Легирование палладия висмутом позволяет повысить способность к пайке мягкими припоями после длительного хранения [9-]. Легирование палладия индием позволяет получать износостойкие покрытия с низким значением переходного электросопротивления и низким коэффициентом трения []. Ряд покрытий сплавами являются защитно-декоративными и применяются в ювелирной и часовой промышленности [-]. Большое практическое и теоретическое значение имеют сплавы палладий-медь и палладий-никель-медь. В ряде работ [-] показана возможность электроосаждения сплава палладий-медь. Однако, промышленного применения указанные электролиты не нашли т. По электроосаждению сплава палладий-никель-медь в литературе отсутствуют сведения. Целью работы является разработка электролитов для электроосаждения сплавов палладий-никель-медь, позволяющих получать покрытия различного состава, изучение физико-механических свойств покрытий и определение возможных областей применения вместо серебра, золота и палладия. Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработаны электролиты, позволяющие получать блестящие покрытия сплавами палладий-никель-медь с широким диапазоном составов сплава. Установлено, что палладий и никель в электролите находится в виде аммиачно-аминоуксусного комплекса, медь в виде трилонатного комплекса. Выяснено, что палладий разряжается со смешанной поляризацией. При низких плотностях тока процесс разряда ограничивается в основном стадией электрохимического разряда. В области предельных токов процесс разряда сопровождается диффузионными ограничениями. Природа поляризации при осаждении сплавов палладий-медь, никель-медь и палладий-никель-медь на основе палладия не изменяется. Показано, что на величину предельного тока осаждения сплавов оказывает влияние температура и перемешивание электролита. Исследованы структурные и физико-механические свойства сплавов палладий-никель-медь. Установлено, что в случае применения повышенной температуры и перемешивании электролита блестящие гальванические покрытия сплавом палладий-никель можно получать при плотности тока до 8 А/дм2. Определена возможность использования полученных покрытий сплавом палладий-никель-медь вместо серебра, золота и палладия. Применение сплавов палладий-никель-медь вместо чистых благородных металлов позволяет повысить надежность и долговечность радиоэлектронной аппаратуры и снизить расход благородных металлов. ГЛАВА I. Электроосаждение сплавов на катоде возможно при равенстве потенциалов выделения металлов. А и-цВ перенапряжение катода в процессе разряда ионов. Из уравнения следует, что сближение потенциалов и одновременное выделение металлов на катоде возможно путем изменения термодинамических и кинетических факторов электрохимической реакции. Основные положения о влиянии термодинамических и кинетических условий совместного восстановления металлов на фазовое строение сплава сформулированы в работах (-), а зависимость состава и свойств сплавов от состава электролитов и режима электролиза показано в работах [3,,]. Сближение потенциалов выделения двух металлов можно осуществить изменением концентрации соответствующих солей. Возможность сближения потенциалов выделения за счет изменения концентраций простых солей невелика. В. Если исходить из работы с простыми ионами и не учитывать перенапряжение выделения меди и палладия, то для того чтобы сделать потенциал палладия равным потенциалу меди необходимая концентрация ионов палладия должна составлять по уравнению (1. Рс+]=6* '5г-ион/л. Естественно такая концентрация ионов палладия в электролите не представляет практического значения. Наиболее эффективным способом смещения потенциалов металлов является процесс электроосаждения сплава из комплексных электролитов. Величина сдвига равновесного потенциала зависит от прочности комплексных ионов - чем меньше константа нестойкости комплексного иона, тем больше смещается потенциал в отрицательную сторону. Константы нестойкости комплексных ионов определяются природой металла и лиганда.