Материал: Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

тельно, позволяет работать при большей плотности тока, ускоряя процесс осаждения металлов.

Для целей гальванотехники наиболее пригодны мелкокристаллические покрытия, так как они обладают наименьшей пористостью и лучше защищают металл от коррозии.

Механические свойства гальванических покрытий также тесно связаны с величиной кристаллов. Круп­ нокристаллический осадок имеет пониженные твер­ дость и износоустойчивость по сравнению с мелко­ кристаллическим осадком того же металла.

7. Рассеивающая способность электролитов

Качество гальванического покрытия определяется не только его структурой. Важным фактором является толщина покрытия и равномерность его распределе­ ния по поверхности изделия.

В гальванотехнике весьма часто для расчета тол­ щины осадка применяют закон Фарадея, однако такой расчет дает представление лишь о средней толщине осадка на всей покрываемой поверхности изделия. Фактически вследствие неравномерного распределения тока на поверхности катода даже в случае применения одинаковых по размерам и параллельно расположен­ ных электродов не удается получить совершенно рав­ номерных покрытий. Это объясняется тем, что сечение электролита больше площади электродов, и электри­ ческий ток может подходить к краям электродов вне межэлектродного пространства, т. е. плотность тока на краях будет больше, чем в средней части катода.

Само собой разумеется, что при осаждении покры­ тия на катоды, имеющие неправильную форму (сложнопрофилированные), эта неравномерность покрытия увеличивается в несколько раз.

24

катода. На ближнем к аноду участке катода осядет больше металла, а на дальнем — меньше. Вместе с тем практикой установлено, что в ряде случаев тол­ щины металлов, измеренные на различных участках сложнопрофилированного катода, разноудаленных от анода, непропорциональны расстояниям. Так, например, если взять металлический шарик диаметром ~ 50 мм и поместить его в качестве катода в золотой циани­ стый электролит на расстоянии 150 мм от плоского анода, то в процессе электролиза он весь покроется золотом, а определение толщины золотого покрытия в различных местах покажет, что она практически одинакова. Эта способность электролита давать более равномерные осадки называется рассеивающей спо­ собностью электролита.

На рассеивающую способность электролита влияют многие факторы: природа электролита, температура и удельное электрическое сопротивление раствора, геометрические размеры и форма ванны и электродов. Так, все электроды, имеющие в своем составе ком­ плексные соли (например, цианистые) обладают хоро­ шей рассеивающей способностью, а электролиты, со­ ставленные из простых солей (медный, цинковый и никелевый сернокислые электролиты), обладают более низкой рассеивающей способностью.

Равномерность распределения металла по поверхно­ сти катода зависит от характера изменения выхода по току с плотностью тока. Распределение металла становится менее равномерным в процессах, в которых выход по току возрастает с его плотностью, и более равномерным в обратном случае.

На равномерность распределения металла оказывают благоприятное влияние некоторые добавки неорганиче­ ских соединений, например нейтральные соли щелочных металлов, а также коллоидные и поверхностно-актив­ ные вещества.

Режим электролиза (плотность тока, температура) также оказывает влияние на рассеивающую способность электролита. В большинстве случаев для более рав­ номерного распределения металла следует применять тем меньшую плотность тока, чем сложнее форма покрываемых изделий. Температура может сказываться по-разному и устанавливать ее необходимо опытным

25

путем. В некоторых процессах не представляется возможным подобрать условия, обеспечивающие хоро­ шую рассеивающую способность. В таких случаях применяют следующие искусственные приемы:

1)анодам придают формы покрываемых изделий;

2)увеличивают расстояния между анодом и покры­

ваемым изделием;

Рис. 5. Схема ячейки для определения рассеивающей способности:

А — анод: Кх — дальний катод: Кг — ближний катод; Ах и Да — амперметры; R — реостат.

3)применяют дополнительные катоды для отвле­ чения на них избыточного тока;

4)используют непроводящие экраны, которые рас­ полагают между анодом и защищаемым участком ка­ тода.

Имеется много способов количественной оценки

рассеивающей способности.

По методу Херинга и Блюма рассеивающая спо­ собность определяется отношением привеса металла на двух катодах, находящихся на различном рассто­ янии от анода. Для этой цели обычно применяется прямоугольная ванна, в обоих концах которой уста­ навливаются параллельно включаемые неподвижные катоды (пластины), а подвижный сетчатый анод рас­ полагается между ними так, чтобы расстояние от него до одного из катодов в 5 раз превышало расстояние до другого катода.

Схема расположения электродов в ванне Херинга

26

и Блюма показана на рис. 5. Рассеивающая способ­ ность вычисляется по следующей формуле:

к_Мь_

Т=——^МОО,

к’

где Т — рассеивающая способность, в %;

к— отношение расстояний между электродами, равное 5:1;

7Иб — количество металла, выделившегося на ближ­ нем катоде;

7ИД — количество металла, выделившегося на даль­ нем катоде.

8. Назначение металлических покрытий и их толщина

кель — хром

1 Суммарная толщина.

27

Продолжение табл. 4

28

Глава II

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД ПОКРЫТИЕМ

1. Механическая обработка

Основными способами механической подготовки изделий -перед покрытием являются шлифование, поли­ рование, пескоструйная очистка и крацевание. Шли­ фование заключается в удалении с поверхности изделия окалины, заусенцев, раковин и других неровностей. Оно осуществляется на специальных шлифовально­ полировальных станках с помощью абразивных кругов двух типов — твердых и эластичных. Первые состоят целиком из зерен абразивного материала на цементи­ рующей связке, а вторые — из эластичного материала, на шлифующую поверхность которых наклеиваются

материалов. Для закрепления на рабочей поверхности круга зерен абразива ее смазывают столярным клеем.

В соответствии с ГОСТ 3647 — 47 абразивные мате­ риалы разделяются на три группы: шлифовальные зерна (150 —2300 мк), шлифовальные порошки (20— 150 мк)

30