Курсовая работа: Дільниця функціонального покриття індієм
Процес амальгамного рафінування полягає в електрохімічному виділенні індію на ртутному катоді з утворенням амальгами та наступному анодному розкладанні амальгами з осадженням очищеного індію на катоді. Замість першої стадії електролізу іноді просто розчиняють індій у ртуті. Висока розчинність індію у ртуті (до 57,5 %) сприяє його виділенню на ртутному катоді, причому амальгама ще залишається рідкою при вмісті в ній 35 % індію. На кожній стадії амальгамного рафінування індій очищається від домішок.
Поєднуючи катодний та анодний процеси, можна очистити індій від великої кількості домішок. Виняток становлять кадмій і талій внаслідок близькості потенціалів амальгам цихметалів (-0,44 та -0,37 В відповідно) та індію (-0,43 В). Щоб відокремити кадмій і талій, рекомендується до елепроліту додавати калій йодид, який зв'язує кадмій у комплекс [CdI4 ]2- і тим самим зсуває потенціал згаданих металів у більш негативний бік.
Процес проводять у багатокамерному електролізері з біполярними ртутними електродами. У такому електролізері ртуть, що служить катодом в одній камері, одночасно є анодом в іншій камері, так що процеси утворення й розкладання амальгами проходять одночасно. Електролітом служить розведена сульфатна кислота. Амальгамний метод забезпечує значно глибше очищення індію порівняно зі звичайним рафінуванням (99,9995 %).
Електрохімічне покриття індієм. Покритгя індієм застосовують як антифрикційне для поліпшення змащування фільєр під час вилучення алюмінію, для захисту від корозії, у напівпровідниковій техніці електрохімічним шляхом осаджується із сульфатних розчинiв, що містять 8-10 г/дм3 вільної сульфатної і невелику кількість оцтової кислот. Введення в сульфатний електроліт боратної кислоти пiдвищує електропровідність електроліту і зменшує розміри кристалiв, що виділяються. Додавання желатину також поліпшує якість осаду, знижує вихід за струмом. Постійний вміст індію в електроліті та підтримання рН = 2,0_ 2,7 здійснюють шляхом спільного застосування розчинних (індієвих) і нерозчинних (графіт, нержавіюча сталь) анодiв; як катод використовують нержавіючу сталь. Електроліт працює при кімнатній температурі й зберігає стійкість багато місяців. Густина струму дорівнює 200 А/м2 , вихід індію за струмом становить 30-80 %. Осад рiвний і щiльно прилягає до електрода.
Iндiй також видiляють iз сульфiдно-лужного електролiту.Вихiдний розчин з кiлькiстю iндiю близько 50 г/дм3 одержують, розчиняючи In(OH)3 в насиченому розчинi Na2 S. Електролiз проводять з дiафрагмою до кiнцевоi кiлькостi iндiю близько 10 г/дм3 . Вiдпрацьований електролiт регенерують дiєю Ba2 S.
2. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ НАНЕСЕННЯ ПОКРИТТЯ
2.1 Характеристика деталей, вибір виду і товщини покриття
Проектом задається функціональне покриття для деталей зі сталі марки Ст3. По складності конфігурації деталі відносяться до другої групи (контакти, рельєфні і штамповані деталі, що не мають порожнин, у яких може затримуватися електроліт). Умови експлуатації відносять до легких, так як вони використовуються в приміщеннях з нормальною температурою та вологою.
Згідно з державними стандартами захисним покриттям таких деталей можна використовувати індієве покриття.
Враховуючи умови експлуатації деталей і їх обираємо товщину покриття 6 мкм . Позначення нанесеного покриття Ін6.
2.2 Вибір та обґрунтування підготовчих операцій
Деталі, які потрапляють до дільниці нанесення покриття, мають на своїй поверхні різні забруднення, які потрапили на них внаслідок операції механічної обробки. До цих забруднень відносяться іржа, оксидні плівки, мастила. Для видалення жирових забруднень з поверхні деталей необхідно виконати операцію знежирення.
Тваринні і рослинні жири взаємодіють із лугом з утворенням колоїдного розчину натрієвих солей вищих жирових кислот і добре розчинного у воді гліцерину.
Мінеральні олії при взаємодії з лугом утворюють при підвищених температурах емульсію, і таким чином видаляються з поверхні деталей.
Для знежирення поверхні застосуємо електрохімічне знежирення. На даній операції на поверхні деталей виділяється кисень, або водень, які сприяють відриву жирових плівок з поверхні. Спочатку проводимо катодне знежирення, а після нього анодне знежирення.
Склад розчину для електрохімічного знежирення [1], г/дм3 :
|
Натр їдкий Сода кальцинована Силікат натрію Знежирювач ДВ-301 Температура, 0 С Густина струму, А/дм2 Час обробки, хвил.: на аноді на катоді |
20-40 5-15 10-30 1,4-1,9 60 3 К-во Просмотров: 387
Бесплатно скачать Курсовая работа: Дільниця функціонального покриття індієм
|