Курсовая работа: Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель

Кислота лимонная 20 г/л.

Электролиз ведется при температуре 35 ¸ 40°С, i_к – 0,8 ¸ 1,7 А/дм² , рН – 8,3 ¸8,5. Анод – медь. При нанесении покрытий на сталь следует загружать детали в электролит под током. Кроме того, в начале электролиза необходима повышенная плотность тока (1,0 ¸ 1,5 А/дм² ) в течение 20 ¸ 50 сек.

С увеличением концентрации свободных ионов P₂ O₇ ^4- уменьшается склонность анодов к пассивации. И улучшается сцепление медных осадков с основой.

Для приготовления электролита сначала к теплому (температура 30 – 40 ˚С) раствору CuSO₄ добавляют раствор K₄ P₂ O₇ в количестве, необходимом для образования Cu₂ P₂ O₇ по реакции:

2CuSO₄ + K₄ P₂ O₇ = Cu₂ P₂ O₇ + 2 K₂ SO₄ .

Полученный осадок фильтруют и промывают до полного удаления ионов SO₄ ^2- , после чего в избытке добавляют K₄ P₂ O₇ . В результате образуются комплексные ионы [Cu(P₂ O₇ )] ^2- и [Cu(P₂ O₇ ) ₂ ] ^6- , которые существуют при рН 7,5 – 9,5.

Введение в электролит лимонной кислоты, NH₄ OH 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 *7H₂ O – 250 ¸ 300 г/л.

NаCl – 10 ¸ 15 г/л.

Н₃ ВО₃ – 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, i_к – 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 *7H₂ O 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.