Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель

Страница: 6/21

2CuSO4 + K4P2O7 = Cu2P2O7 + 2 K2SO4.

Полученный осадок фильтруют и промывают до полного удаления ионов SO42-, после чего в избытке добавляют K4P2O7. В результате образуются комплексные ионы [Cu(P2O7)] 2- и [Cu(P2O7) 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.

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

Реферат опубликован: 12/12/2007