Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель
[Cu(P
2O
7)
2]
6- , которые существуют при рН 7,5 – 9,5.
Введение в электролит лимонной кислоты, NH4OH и других добавок улучшает работу анодов и
способствует повышению допустимой плотности тока при относительно высоком выходе
меди по току (близок к 100%).
Для осаждения никеля используется простой
сернокислый электролит.
NiSO4*7H2O – 250 ¸ 300 г/л.
NаCl
– 10 ¸ 15 г/л.
Н3ВО3 – 30 ¸ 40 г/л.
1,4-бутиндиол – 1,0 ¸ 1,5 г/л.
Формальдегид – 0,01 ¸ 0,05 г/л.
Хлорамин Б – 2,0 ¸ 2,5 г/л.
ОС-20 – 2 ¸ 5 мл/л.
Электролиз ведется при температуре 45 ¸ 60 °С, iк – 3 ¸ 5 А/дм2. Анод – никель.
рН электролита 4,5 ¸ 5,5.
Электроосаждение никеля проходит при повышенной
катодной и анодной поляризации. При пассивации анодов уменьшается концентрация
ионов никеля в прикатодном пространстве. Это приводит к снижению выхода по
току. Введение ионов Cl-
снижают анодную поляризацию, т.к. Cl- разряжаясь на аноде, растворяют пассивную пленку и снижают анодную
поляризацию. Но, повышенное содержание ионов Cl- увеличивают растворимость анодов,
что приводит к нестабильности работы ванны и повышению рН катодного
пространства. Поэтому необходимо контролировать содержан хлорид-аниона в
электролите.
При осаждении никеля из кислых электролитов на
катоде выделяется водород. Из-за этого в прикатодном пространстве повышается
рН, что приводит к образованию хрупких и шероховатых осадков.
Увеличение кислотности также приводит, также, к
снижению выхода по току (из-за расхода энергии на разряд Н+).
Выделение водорода приводит к образованию пористого шероховатого осадка с
питтингом. Поэтому никелирование проводят при рН 4,0 – 5,5.
Для приготовления электролита необходимо в течение 2
– 4 часов промывать ванну 3 – 5% раствором кислоты при t – 50 – 60˚С. затем слить раствор и промыть
ванну дистиллированной водой. Залить ванну наполовину водой и подогреть до
70˚С. Засыпать ванну необходимое количество борной кислоты, растворить
перемешивая. Затем засыпать NiSO4*7H2O
и NaCl и растворить. Долить воду до
рабочего уровня и засыпать блескообразующие добавки. Откорректировать рН,
добавляя кислоту или карбонат никеля.
6. Сушка.
Проводится после окончательной промывки деталей
(после осаждения покрытия). Представляет собой обдувку теплым (t – 60 – 70˚С) воздухом.
Проводится в сушильном шкафу.
1.2 СХЕМА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.
| № п/п |
Операция |
Состав раствора, г/л. |
Температура, ˚С. |
Плотность тока, А/дм2.
|
Продолжительность операции, мин. |
| 1 |
Химическое обезжиривание |
NaOH |
30 |
60 – 80 |
- |
5 – 20
|
|
Na3PO4
|
20 |
|
Na2SiO3
|
15 |
| Синтанол ДС-10 |
2 |
| 22 |
Эл.Хим. обезжиривание |
NaOH |
20 |
60 – 70 |
2 – 10 |
10 |
|
Na3PO4
|
30 |
|
Na2SiO3
|
30 |
| Синтанол ДС-10 |
2 |
| 3 |
Горячая промывка 1-я ступ. |
Н2О
|
|
50 – 60 |
- |
0,5 |
| 4 |
Холодная промывка 2-я ступ. |
Н2О
|
|
20 |
- |
0,5 |
| 5 |
Активация |
H2SO4 |
120 |
45 – 80 |
- |
2 |
| 6 |
Холодная промывка |
Н2О
|
|
20 |
- |
0,5 |
| 7 |
Осаждение меди |
CuSO4*5H2O
|
80 |
40 |
1,5 |
38 |
|
K4P2O7
|
350 |
|
NH4OH
|
2 |
|
C6H8O7*H2O
|
20 |
| 8 |
Холодная промывка |
Н2О
|
|
20 |
- |
0,5 |
| 9 |
Горячая промывка |
Н2О
|
|
50 – 60 |
- |
0,5 |
| 10 |
Осаждение никеля |
NiSO4* 7H2O
|
300 |
50 |
3 |
15 |
| NaCl |
15 |
|
Н3ВО3
|
40 |
| № п/п |
Операция |
Состав раствора, г/л. |
Температура, ˚С. |
Плотность тока, А/дм2.
|
Продолжительность операции, мин. |
| 110 |
Осаждение никеля |
1,4- бутиндиол |
1,5 |
50 |
3 |
15 |
| Формальдегид |
0,05 |
| Хлорамин-Б |
2,5 |
| ОС-20 |
|