Разработка процессов иммерсионного осаждения покрытий медью и сплавом медь - олово

• Автор: Татарников, Петр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
введение ц

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Общие закономерности процессов иммерсионного контактного осаждения металлов и сплавов

1.2 Иммерсионное осаждение меди и сплава СиБп на сталь

1.3 Влияние природы и концентрации компонентов растворов

на процесс контактного осаждения меди и сплава СиБп на стали

1.4 Особенности совместного влияния ПАВ и галогенидионов

на процесс анодного растворения стали

1.5 Электрохимические и иммерсионные процессы нанесения

покрытий медью и сплавом СиБп

1.6 Методы исследования процесса контактного обмена
Глава 2. Методики экспериментов
2.1 Приготовление растворов и подготовка образцов
2.2 Поляризационные измерения
2.3 Химический анализ иммерсионных осадков и растворов
2.4 Определение прочности сцепления иммерсионных покрытий со стальной подложкой
2.5 Определение адгезионной прочности связи бронзированная проволока резина 3
Глава 3. Экспериментальные данные и их обсуждение
3.1 Разработка процессов иммерсионного меднения стали
3.1.1 Влияние состава раствора на скорость осаждения иммерсионного медного покрытия на сталь
3.1.2 Влияние концентраций компонентов раствора и условий проведения процесса на свойства иммерсионных медных покрытий
3.1.3 Процессы нанесения медных иммерсионных покрытий на стальные детали и стальную проволоку
3.2 Разработка процессов нанесения иммерсионных покрытий сплавом Си8п на сталь
3.2.1 Влияние состава раствора на скорость осаждения иммерсионного покрытия сплавом Сийп и его химический состав
3.2.2 Влияние условий проведения процесса и концентрации ионов меди на свойства иммерсионных покрытий сплавом СиЯп
3.2.3 Процессы нанесения иммерсионных покрытий сплавом СиБп на стальные детали и стальную проволоку
3.3 Скорость накопления ионов Ре2 при иммерсионном осаждении меди и сплава Си8п на стальных деталях
Литература


Предполагается, что при погружении металла М1 в раствор, на участках его поверхности, соответствующим микроанодам, происходит ионизация металла с освобождением электронов [1,2]. Растворение металла начинается в т. Отношение количества микроанодов к числу микрокатодов зависит от природы металла и является функцией состояния границ зерен, природы и числа включений, условий деформирования или механической обработки металла. Освободившиеся электроны перемещаются по металлу от анодных участков к катодным [3]. Деполяризующим действием могут обладать любые ионы, которые термодинамически способны восстанавливаться на поверхности более электроотрицательного металла. В связи с этим, процесс иммерсионного восстановления метала М2 из раствора может сопровождаться побочными реакциями выделения водорода и ионизации кислорода [4]. Мі + гиМ/2*- 7. Согласно представлениям Антропова Л. И., поверхность электрода, на котором протекает реакция контактного обмена, представляет собой совокупность катодных и анодных участков [5]. Кристаллическая структура и сплошность иммерсионного покрытия изменяется с течением времени его осаждения и увеличения толщины осадка. К - = К^а , где (1. Пористость покрытия по мере иммерсионного осаждения снижается, а бестоковый потенциал электрода изменяется от некоторого значения Е] отвечающего стационарному потенциалу М1 в растворе, до значения Е2 - близкого по значению к стационарному потенциалу М2. В технической литературе имеются сведения об иммерсионном осаждении нескольких металлов в сплав на электроотрицательную основу [6-9]. Процессы контактного обмена при осаждении сплавов, как правило, рассматриваются с точки зрения электрохимической кинетики. Исследование закономерностей совместного разряда ионов на катоде показывает, что скорость электрохимических реакций восстановления ионов в процессе осаждения сплава, как правило, отличается от скорости раздельного восстановления металлов [-]. В результате взаимодействия компонентов при образовании сплава типа твердого раствора или химического соединения может наблюдаться смещение потенциала совместного восстановления металлов в область более положительных (менее отрицательных) значений. КТ 1пх - изменение энтропии. При осаждении различных ионов чаще всего оказывается, что поляризационная кривая суммарного процесса лежит между соответствующими кривыми выделения отдельных компонентов, при этом, наблюдается некоторое торможение разряда более электроположительного (сверхноляризация) и облегчение выделения более электроотрицательного металла (деполяризация). В процессе совместного восстановления ионов металлов может изменяться не только природа поверхности электрода, по также и его состояние за счет адсорбции чужеродных частиц, которые при восстановлении металлов, в большинстве случаев, приводят к повышению поляризации [,]. На скорости совместного разряда ионов существенно сказывается изменение строения двойного электрического слоя и концентрации в нем ионов металлов []. Присутствие в растворе различных ионов приводит к частичному замещению одного вида ионов другим и, в случае их совместного восстановления при постоянном потенциале, концентрация каждого компонента в ДЭС будет меньше, чем при их раздельном выделении, что приводит к снижению скорости осаждения металлов. Я1, 7? Т2 - перенапряжение восстановления иона на сплаве. Из анализа уравнения 1. Одним из способов облегчения процесса совместного разряда металлов является использование различных поверхностно-активных веществ (ПАБ), которые вызывают преимущественное торможение скорости разряда более электроположительного компонента сплава, что, в целом, способствует облегчению разряда сплава [-]. О возможности использования эффекта деполяризации разряда катионов элекгроофинательного компонента для получения сплавов имеются многочисленные упоминания в литературе [-, -]. Сдвиг потенциалов может быть различным в зависимости от состава осаждаемого сплава и его природы [,]. Это позволяет осуществлять совместное осаждение некоторых металлов, отличающихся равновесными потенциалами.