Осаждение сплава олово-свинец

| Категория реферата: Рефераты по металлургии
| Теги реферата: безопасность доклад, шпаргалки по праву бесплатно
| Добавил(а) на сайт: Эзрин.

Ек = Ер + (Е = [pic]+ (Е

Электролитическое осаждение сплавов не всегда протекает с теоретическим выходом по току, для вычисления которого необходимо исходить из электрохимического эквивалента сплава. Процесс часто сопровождается выделением водорода, который не только сказывается на выходе по току и качестве покрытия, но и оказывает влияние на состав сплава. Это происходит потому, что выделяющийся водород перемешивает прикатодный слой электролита и изменяет концентрацию ионов осаждаемых металлов.

Если равновесные потенциалы двух металлов достаточно близки, но процесс разряда ионов с более электроотрицательным потенциалом сопровождается более высокой поляризацией, то выделение металла затруднено. При достаточно большой разнице потенциалов для ионов металла с более электроотрицательным потенциалом, но с большей поляризацией, выделение сплава облегчается по мере повышения плотности тока. Причем процентное содержание металла с более электроотрицательным потенциалом увеличивается по мере повышения плотности тока.

Гальваническому покрытию сплавами часто подвергаются сильно профилированные изделия. На различных участках поверхности таких изделий устанавливается различная плотность тока. Поэтому нужно, чтобы с изменением плотности тока состав сплава и его внешний вид сильно не менялись и чтобы на участках с минимальной плотностью тока осаждался сплав нужного состава.

Эти условия выполняются при достаточной близости компонентов сплава.

Химический состав электроосаждаемых сплавов зависит от соотношения в электролите, особенно в прикатодном слое, концентраций солей осаждающихся металлов. Увеличение концентрации соли одного из металлов приводит к увеличению процентного состава этого металла. Это увеличение не пропорционально. В некоторых случаях для увеличения содержания металла в сплаве на 5 – 10 % необходимо увеличить концентрацию соли в несколько раз.
В других случаях даже незначительное повышение концентрации соли ведет к резкому увеличению содержания металла в сплаве.

ОСАЖДЕНИЕ СПЛАВА ОЛОВО-СВИНЕЦ

Общие сведения.

Оловянно-свинцовые сплавы имеют светло серый цвет. Покрытия такими сплавами легко паяются и сохраняют способность к пайке длительное время (в отличие от чистого олова). Такие покрытия также хорошо обеспечивает спекание деталей. Покрытия оловянно-свинцовыми сплавами применяют для защиты изделий от коррозии в морской воде и ряде других агрессивных сред.

Сплав может быть осажден в весьма широких диапазонах по составу.

Наибольшей химической стойкостью обладает сплав с содержанием свинца и олова по 50 %. Оловянно-свинцовые сплавы с содержанием олова от 5 до 17 % применяют как антифрикционные, особенно в сочетании с маслами, где чистый свинец легко растворяется. Покрытия такого состава также выполняют роль смазки при штамповке деталей из листовой стали.

Значительное распространение в промышленности получили сплавы на основе свинца и олова с добавлением легирующих элементов. Эти сплавы применяются, в основном, для работы трущихся деталей в тяжелых условиях, в частности, двигателей внутреннего сгорания, когда коррозионное воздействие топлив и масел при повышенной температуре воздействует на свинец.

Стандартный потенциал олова – 0,136 В.

Стандартный потенциал свинца – 0,126 В.

Катодные и равновесные потенциалы свинца и олова довольно близки, поэтому самоосаждаются из растворов простых солей. Свинец и олово не образуют ни твердых растворов, ни химических соединений.

Электролиты для осаждения сплавов олово-свинец.

Электрооосаждение покрытий сплавом олово - свинец проводится во фторборатных, кремнийфтористых, пирофосфатных, перхлоратных, сульфаматных и феносульфоновых электролитах.

Наиболее широко используются фторборатные электролиты. В этих электролитах можно получить сплавы любого состава – от чистого свинца до чистого олова путем регулирования состава электролита и режима электролиза.

При этом для данного состава электролита большей плотности тока соответствует повышенное содержание олова в катодном осадке, т.к. потенциал свинца несколько благороднее потенциала олова. Выход сплава по току близок к теоретическому из-за высокого перенапряжения водорода на свинце, олове и оловянно - свинцовые сплавах. Олово в электролиты вводят анодным растворением. После приготовления электролиты необходимо проработать током при катодной плотности тока около 2 А/дм2.

СОСТАВ (г/л) ФТОРБОРАТНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРОЛИЗА ПРИ 18 ( 25

(С СПЛАВОВ ОЛОВА СО СВИНЦОМ.

|Электр|Pb(BF4)2 |Sn(BF4)2 |HBF4 |H2BO3 |Клей |i, |Sn, % (в|
|олит | | | | |столярн|А/дм2 |сплаве) |
| | | | | |ый | | |
|1 |50 – 60 |5 – 10 |100 – 140 |- |- |1 – 2 |5 – 11 |
|2 |100 – 200 |50 – 75 |100 – 200 |15 – 25 |1 – 3 |1 – 3 |5 – 17 |
|3 |100 – 120 |30 – 40 |250 – 300 |25 – 40 |1 – 2 |1 – 2 |20 – 25 |
|4 |15 – 20 |25 – 30 |250 – 300 |25 – 30 |3 – 5 |1 – 2 |( 60 |

В электролите 1 содержится 1 г/л желатина. В электролите 4 содержится

0,8 – 1,0 г/л гидрохинона.

Присутствие клея или другого коллоида в электролите необходимо для получения осадков с мелкокристаллической структурой, а также для обеспечения необходимого содержания олова в осадке. С увеличением содержания клея увеличивается содержание олова в сплаве, а при полном отсутствии клея выделяется один свинец.