Разработка безаммонийного слабокислого электролита цинкования

• Автор: Рогов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Общая характеристика процессов

гальванического цинкования.

1.2. Слабокислые электролиты цинкования.

1.3. Применение метансулъфокислоты в гальванотехнике

Глава 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

2.1. Приготовление электролитов

2.2. Исследование устойчивости эмульсии блескообразующей добавки

2.3. Подготовка поверхности образцов

перед нанесением покрытий.
2.4. Расчет выход по току металла и
средней толщины покрытия.
2.5. Исследование рассеивающей способности.
2.6. Определение качества покрытий.
2.7. Определение электропроводности электролитов.
2.8. Определение буферной емкости
рНметрическим титрованием
2.9. Поляризационные измерения.
2 Изготовление поперечных микрошлифов осадков
2 Исследование расхода блескообразующей
добавки.
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Исследование стабильности эмульсии
блескообразующих добавок в слабокислых
электролитов цинкования.
3.2. Исследование буферных свойств электролита
3.3. Исследование влияния состава электролита
Ф на его технологические характеристики.
3.4. Изучение электропроводности электролита
3.5. Поляризационные измерения
3.6. Изучение влияния температуры и перемешивания
на процесс электроосаждения цинка.
3.7. Изучение возможности интенсификации процесса осаждения цинковых покрытий
3.8. Исследование анодного процесса.
3.9 Исследование расхода блескообразующей
добавки.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Следует отметить, что использование электролитов с высокой РС позволяет осаждать покрытия меньшей толщины и, за счет этого, существенно экономить цветной металл. Таким образом, величину РС можно рассматривать не только как технологический, но, в определенной мере, как экономический параметр. Интервал рабочих плотностей тока. Этой величиной характеризуется способность электролита получать качественные (без «подгаров») покрытия на всех участках деталей сложного профиля. Простые кислые электролиты, благодаря высокой растворимости используемых солей цинка, позволяют вести осаждение при плотностях тока до 4-8 А/дм2 без перемешивания. А/дм . Для большинства комплексных электролитов рабочий диапазон плотностей тока находится в пределах от 0,5-1 до 3-5 А/дм2. В ряде случаев, за счет применения добавок ПАВ в комплексных электролитах удается существенно расширить интервал рабочих плотностей тока. Гак, из цинкатного электролита с добавками J1B- и ЛВ- мелкокристаллические полублестящие покрытия выделяются при плотностях тока до -0 А/дм2 , т. Скорость осаждения. С величиной плотности тока непосредственно связана скорость осаждения цинка, пропорциональная парциальной плотности тока разряда ионов Zn2+. Естественно, что наибольшее значение скорости осаждения до - мкм/мин при интенсивном гидродинамическом режиме достигается в кислых сульфатных растворах. Скорость осаждения цинка из большинства других электролитов ниже и обычно изменяется от 0,2 до 1 мкм/мин. В гальванических производствах, за исключением процессов нанесения цинка на движущуюся проволоку или ленту, нет необходимости использовать очень высокие скорости осаждения, так как скоростьопреде-ляющим, особенно при цинковании в автоматических линиях, становится не сам процесс электроосаждения, а предшествующие или последующие технологические операции. В этой связи более существенным и актуальным с экологической точки зрения представляется использование электролитов цинкования, обеспечивающих приемлемые скорости осаждения (1-1,5 мкм/мин) при низкой концентрации солей цинка, например цинкатных электролитов с эффективными органическими добавками. Интервал рабочих температур определяется в большинстве случаев наличием в электролите добавочных агентов. Поскольку адсорбция ПАВ уменьшается с ростом температуры, эффективность их действия обычно падает уже при -°С. В наиболее широком температурном диапазоне сохраняют работоспособность сульфатные и другие кислые электролиты для высокопроизводительного цинкования, не содержащие блескообразующих добавок. С []. Стабильность и простота эксплуатации гальванической ванны характеризуется периодичностью корректировок по неорганическому составу и органическим добавкам, мероприятий по регенерации электролита (фильтрация, удаление вредных примесей, в частности ионов тяжелых металлов), а также возможностью покрытия широкой номенклатуры изделий различного профиля и размера без применения каких-либо дополнительных технологических приемов (специальная оснастка, использование внутренних анодов и экранирующих устройств для изделий сложной конфигурации). Способность электролита к покрытию изделий из чугуна и подобных ему материалов определяется в значительной степени его кислотностью. При значении pH меньше 7 в процессе цинкования происходит растворение окалины и цинк осаждается на очищенную поверхность. Поэтому при нанесении покрытий на детали из чугуна, высокоуглеродистые стали, литье обычно используют кислые или слабокислые электролиты цинкования. Экологическая безопасность технологии в связи с ухудшением состояния окружающей среды в последние годы привлекает особо пристальное внимание. Гальваническое производство в его нынешнем виде является одним из существенных факторов отрицательного воздействия на среду обитания, мощным источником ее загрязнения. Основными источниками загрязнений окружающей среды при цинковании являются ионы цинка, циан- и аминосодержащие соединения, а также борная кислота []. Уровень экологической опасности оценивается обычна по величине ущерба, который может быть нанесен окружающей среде при сбросе в водоемы неочищенных сточных вод.