Регион:

Составы электролитов для гальванических покрытий

Составы электролитов для гальванических покрытий

Гальванотехника получила широкое распространение в народном хозяйстве. Основной набор электролитов и растворов можно считать сложившимся, но на данный момент ведутся работы по радикальному изменению в области создания электролитов, которые бы вызвали резкий скачок в развитии гальванотехники.

При создании новых технологий по усовершенствованию составов электролитов и растворов мы приняли во внимание ряд следующих проблем, возникающих на предприятиях:

  • улучшение качества получаемых покрытий;
  • снижение удельных норм расхода специальных добавок входящих в состав электролита;
  • сохранение стабильности основных характеристик электролита на протяжении длительного периода электролиза.

Новые технологии затронули и электролит блестящего никелирования. В промышленности применяют довольно много электролитов блестящего никелирования. Большинство из них обладает выравнивающим и блескообразующим действием. Наиболее широкое распространение получили сернокислые электролиты.

Сернокисло-хлористый электролит

Мы предлагаем сернокисло-хлористый электролит блестящего никелирования с высокой кроющей и рассеивающей способностями.

Для получения непосредственно из ванны блестящих осадков в новый электролит введены специальные добавки – блескообразователи, условно поделенные на два типа.

Слабый блескообразователь (NicElite-1А) первого типа – придает осадкам незначительный блеск, мало влияет на катодную поляризацию выделения никеля, способствует образованию незначительных внутренних напряжений в полученных осадках. Данная добавка способствует повышению толщины осадков в микроуглублениях катодной поверхности, приводя к выравниванию и сглаживанию микропрофиля поверхности.

Сильный блескообразователь (NicElite-1В) второго типа – придает полученным осадкам сильный блеск уже при малых толщинах покрытия, вызывает значительное повышение катодной поляризации при осаждении никеля.

Добавка NicElite-1С содержит ряд соединений, в особенности, понижающие поверхностное натяжение никелевых растворов, способствует подавлению питтинга в данном электролите никелирования.

Таким образом, при составлении электролита блестящего никелирования, добавки подбирались так, что бы одно вещество выполняло разные функции. Электролит, обеспечивающий интенсивность процесса и позволяющий получать хорошо сцепленные с основой блестящие выровненные покрытия толщиной до 24 мкм, имеет следующий состав (таблица 1):

Необходимо отметить, что технологические параметры блестящего электролита никелирования имеют ряд существенных различий, по сравнению аналогами:

  • блестящие осадки никеля, получаемые из стационарной ванны уже можно осаждать в диапазоне температур 30 – 55°С. Естественно, снижение температуры и отсутствие перемешивания позволяет получить более высокую рассеивающую способность;
  • цена на применяемые специальные добавки ниже на 20 %, по сравнению с аналогами.

Таблица 1 – Состав электролита блестящего никелирования.

Наименование материала

Концентрация, г/л

Ориентировочный расход, кг/10000 А∙ч

1

Никель сернокислый семиводный (Ni-SO4x7H2O)

60-80

-

2

Никель двухлористый шестиводный (NiCl2x6H2O)

170-190

-

3

Борная кислота (Н3ВО3)

35-40

-

4

Добавка NicELITE-1А

1-5

0,4-0,9

5

Добавка NicELITE-1В

2-4

0,1-0,2

6

Добавка NicELITE-1С

0,5-2

0,5-2

Кислотность 4,0-4,8 (оптимальная – 4,5)
Плотность катодного тока 0,5-8А/дм2 (оптимальная 3-5А/дм2)

Перечисленные преимущества достигаются применения в добавках специальных полимеров, имеющих тройные связи, которые также можно применять и в сульфатных электролитах никелирования. Отметим так же то, что в состав добавки NicELITE-1В внесены специальные соединения, позволяющие комлексовать примеси цинка.

Из особенностей следует указать, что осажденный никель имеет более темный цвет, по сравнению с цветом никеля у аналогов. При осаждении на поверхность никеля тонкого слоя хрома, цвет более темной подложки никак не отразится на хромовом покрытии.

В электролите, при охлаждении в холодный период года, практически не выпадают осадки солей.

Электролит слабокислого цинкования также приобрел ряд существенных изменений. Вариация компонентов в составе измененного раствора приведена в таблице 2.

Катодный и анодный выход цинка по току в данном электролите близок к 100%. Из этого раствора получаются светлые, мелкозернистые, хорошо осветляющиеся осадки цинка толщиной до 24 мкм и более. Покрываемые детали имеют значительно меньшую степень наводораживания.

Состав

В состав электролита входят специальные концентраты добавок, имеющие следующие назначения:

  • действие добавки XEMETEK Zn-CА conc. основано на увеличении рассеивающей способности электролита за счет входящего в состав добавки ПАВ обладающего повышенным адсорбционным механизмом.
  • добавка XEMETEK Zn-CБ conc. усиливает блеск осаждаемого покрытия путем образования на поверхности катода мелкозернистой структуры металла за счет смещения катодной поляризации в более электроотрицательною сторону.

Таблица 2 – Состав электролита блестящего слабокислого цинкования.

Наименование материала

Оптимальные концентрации компонентов, г/дм3

Ориентировочная норма расхода, мл/1м2

На подвесках

В барабанах

Подвески

Барабаны

1. Цинк хлористый

80

40

-

-

2

а) Аммоний хлористый

200

220

-

-

б) Калий хлористый
Кислота борная

180
25

200
25

-

-

в) Аммоний хлористый
Калий хлористый

35
180

45
200

-

-

3. Добавка XEMETEK Zn-CАconc.

10

10

6

5

4. Добавка XEMETEK Zn-CБconc.

1,2

1,2

2

1

Технологические параметры блестящего электролита цинкования также имеют ряд существенных изменений, по сравнению с аналогами:

  • если есть необходимость, то в состав добавок включаются компоненты, позволяющие осаждать осадки цинка толщиной 50 мкм и более. Отметим, что целесообразно вести осаждение такой толщины цинка на толстостенные детали при перемешивании воздухом;
  • электролит устойчиво работает в диапазоне температур 15-50 °С;
  • добавки являются биоразлагаемыми и практически не пенятся;
  • цена на применяемые специальные добавкиниже на 30 % , посравнению с аналогами.

Разработка концентрата добавок велась и для щелочного электролита цинкования. Раствор получил следующий обновленный состав (таблица 3):

Таблица 3 – Состав электролита блестящего щелочного цинкования.

Наименование материала

Содержание, г/дм3

Ориентировочная норма расхода, мл/м2

На подвесках

Во вращательных установках

1. Цинк окись

8-15

10-19

-

2. Натр едкий технический

90-120

100-150

-

3. Добавка ХЕМЕТЕК Zn-Aconc.

4

3

4. Очиститель ХЕМЕТЕК Zn-О

10

2

Модифицированный состав электролита все также содержит цинкат и свободную щелочь. Концентрат добавки повышает рассеивающую способность раствора, блеск и катодную плотность тока. По свое рассеивающей способности раствор наиболее близок к цианидным электролитам.

Хороший блеск осадкам цинка придает «система» входящая в добавку «А», состоящая из смеси полимеров. С одной стороны, «система» блокируя поверхность, способствует более равномерному распределению кристаллов металла на катодной поверхности, с другой, она сглаживает полученные кристаллы, придавая им блеск. Все это является следствием достаточно выраженного скачка катодного потенциала в электроотрицательную сторону.

Добавка ХЕМЕТЕК Zn-Aconc. также имеет в своем составе соединения, которые способны комплексовать примеси тяжелых металлов, а добавка ХЕМЕТЕК Zn-О имеет в свою очередь компоненты, в особенности, понижающие показатели жесткости воды.

К наиболее существенным преимуществам блестящего щелочного электролита цинкования следует отнести возможность получения более светлых осадков толщиной до 18 мкм. Цена на добавки к щелочному раствору ниже на 20%, по сравнению с аналогами конкурентов.

В заключение отметим, что в разработанных электролитах цинкования с концентратами добавок, осаждаются цинковые покрытия, которые отлично пассивируются в растворах, содержащих соли трехвалентного хрома.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments