Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЭВ ЭК ЭЛ ЭМ ЭН ЭО ЭП ЭР ЭС ЭТ ЭУ ЭФ ЭХ ЭШ

Электролит - золочение

 
Электролиты золочения весьма чувствительны к примесям тяжелых металлов, что сказывается на оттенках покрытия.
Электролиты золочения подразделяют на цианидные и иецианидные. Цианидные электролиты бывают щелочными, нейтральными и кислыми. Последний при таких значениях рН устойчив.
Корректировка электролитов золочения при пользовании золотыми анодами в основном заключается в систематической добавке цианистого калия. Железистосинеродистый электролит корректируют добавками К4Ре ( С1 Г) 6 и АиС13 по данным анализа.
В электролитах кислотного золочения успешно используются нерастворимые аноды из угля, а также аноды из титана или тантала с платиновым покрытием.
При эксплуатации электролитов золочения в них накапливаются примеси в результате подтравливания обрабатываемых деталей, а также внесения с остатками промывной воды на их поверхности. Это оказывает влияние как на внешний вид покрытий, так и на их функциональные свойства. Металлы, образующие комплексные соединения с цианидом, такие, как медь, серебро, могут включаться в покрытие. В первом случае снижается стойкость против коррозии, во втором - повышается твердость и износостойкость осадка, он становится полублестящим. Примеси сурьмы, мышьяка, свинца в количестве около 1 г / л могут вызвать потемнение покрытия, формирование рыхлых осадков.
Для электролиза может применяться подогретый электролит золочения.
Особо чувствительны к анодным примесям электролиты золочения. Поэтому состав анодов должен всегда соответствовать требованиям ГОСТов.
Внедрение метода корректировки и очистки электролитов золочения с помощью катионитовых мембран позволяет увеличить срок службы этих электролитов в четыре раза, при этом улучшается качество покрытий и снижается расход лимонной кислоты.
Предложен способ определения золота в электролитах золочения с Аи ( СМ) Г - селективным электродом; после разбавления анализируемого раствора инертным фоновым раствором определение проводят методом градуировочного графика. Введение гидразинсульфата повышает селективность анализа в электролитах со сроком эксплуатации больше 1 мес.
Особенно чувствительны к примесям в анодах электролиты золочения. Поэтому состав анодов при золочении должен всегда соответствовать требованиям ГОСТ.
В работах московских исследователей [8] предложен электролит золочения с добавкой солей никеля.
Первые экспериментальные работы показали, что широко распространенные электролиты золочения с низкой концентрацией золота применимы для получения осадков небольшой толщины, поэтому нами исследовались электролиты с высоким содержанием золота.
В табл. 38 приведено большое число электролитов золочения, однако многие из них не нашли широкого применения. Это связано с тем, что получение качественных покрытий при длительной работе электролита зависит от факторов, не всегда поддающихся регулированию или контролю. Так, при повышенных температурах допустимы большие плотности iR, но при этом необходима усиленная вентиляция, потому что имеют место значительные потери электролита в вентиляционные каналы.
Способ ионнообменной жидкостной экстракции заключается в смешивании электролита золочения с экстрагентом. Золото при этом полностью переходит в органическую фазу. Имеющиеся в электролите другие металлы в органическую фазу не переходят. Экстракция осуществляется в экстракторе типа смеситель - отстойник. Данный метод позволяет практически полностью использовать золото в производстве.
В патентной литературе предложено большое количество составов электролитов блестящего золочения.

Другой разработкой являются кислотные [30-32] или нейтральные [33-34] электролиты золочения.
Примеси ионов меди и серебра, скапливающиеся в электролитах золочения в процессе растворения анодов, а также вносимые с реактивами, отрицательного действия на стабильность растворов не оказывают, а лишь портят внешний вид покрытия. При избытке меди покрытие приобретает красноватый оттенок, при избытке серебра - зеленоватый или белый. Материалом катода может служить медная пластина. Своевременное осаждение примесей, четкое соблюдение режимов работы и корректировки позволяют эксплуатировать электролиты на протяжении двух-трех лет без их замены.
С целью повышения твердости и износоустойчивости золотых покрытий в электролит золочения вводят добавки солей серебра, меди, никеля, кобальта, сурьмы и других металлов.
Поляризационные кривые при электроосаждении золота из цианид-ных ( 1 - 3 и цианидно-цитратных ( 4 - 6 электролитов при рН 4 2 и различной температуре.| Зависимость выхода золота по току от температуры в цианидно-цитратном электролите ( 10 - 12 г / л Аи при рН4 2 и различных плотностях тока. Это исключает опасность взаимного вытеснения металлов при погружении в электролит золочения изделий из меди и ее сплавов, а также из других металлов.
Для повышения износоустойчивости золотых покрытий на контактах радиоэлектронной аппаратуры в электролиты золочения вводят соли никеля или кобальта. Содержание никеля или кобальта в сплаве составляет десятые доли процента.
В термостойкий стакан вместимостью 25 мл помещают 2 мл раствора электролита золочения и упаривают досуха на песчаной бане. Сухой остаток обрабатывают царской водкой, добавляя ее по каплям 7 - 10 раз для окисления лимонной кислоты. К полученному остатку по каплям прибавляют хлорную кислоту ( плотность 1 61) и удаляют окислы азота и соляную кислоту.
Золото в цианидных электролитах находится в виде комплексного соединения - циаиоаурата калия Циаиидные электролиты золочения де-чятся на щелочные, нейтральные и кислые.
Скорость оса / кдсния Fe 1.193 - Типы 1.193, 194 - Характеристики электролита 1.1 2 - 194 Электролиты золочения желс.
Скорость оса / кдсния Fe 1.I93 - Типы 1.193, 194 - Характеристики электролита 1.1 2 - 194 Электролиты золочения желс: и с осине-роднстые н этиленднаминовь.
Возможно [875] использование комплекса [ Au ( CN) 2 ] - для пря мого спектрофотометрического определения золота в электролитах золочения. Растворы [ Au ( CN) 2 ] - имеют максимум светопог-лощения при 239 нм, закон Бера соблюдается при концентрации 35 мкг / мл Аи.
Поляризационные кривые при электроосаждении золота из цианистых ( 1 - 3 и цианисто-цитратных ( 4 - 6 электролитов при рН 4 2 и различной температуре. Так как константа нестойкости комплекса KAu ( CN) 2 ничтожно мала ( / ( 5 - Ю-39), то равновесный потенциал золота в цианистом щелочном растворе значительно смещен в сторону отрицательных значений, что исключает опасность взаимного вытеснения металлов при погружении в электролит золочения изделий из меди и ее сплавов, а также из других металлов.
В отличие от сплавов Аи - Си электролитические покрытия, как и металлургические, являются твердыми растворами. Добавки серебра вводят в электролиты золочения с целью получения твердых и износостойких покрытий сплавом золото - серебро.
Цианидные золотые электролиты в значительной степени напоминают серебряные. Основное значение - более резко выраженная поляризация для электролита золочения и большая чувствительность к роду применяемого цианида: при замене цианида калия цианидом натрия образуется труднорастворимая пленка Na [ Au ( CN) 2 ] и наступает пассивация золотого анода. В электролит обычно вводят карбонат калия для повышения электропроводности.

Так как константа нестойкости комплекса KAu ( CN) 2 ничтожно мала ( & 5 - 10 - 39), то равновесный потенциал золота в цианидном щелочном растворе значительно смещен в сторону отрицательных значений. Это исключает опасность взаимного вытеснения металлов при погружении в электролит золочения изделий из меди и ее сплавов, а также из других металлов.
Во избежание накопления солей золота в ваннах улавливания промывные воды в них периодически обновляют. При этом промывную воду из первой ванны доливают в непрерывно выпаривающийся электролит золочения, промывную воду из второй ванны доливают в первую и из третьей - во вторую. Третью ванну доливают дистиллированной водой.
Операция крацевания связана с потерями золота с поверхности и применяется лишь в тех случаях, когда другие виды отделки неприемлемы. К операциям отделки относится также подцветка изделий под золото 583 - й пробы; подцветка заключается в повторном золочении изделий после полировки в электролите золочения, с добавками солей меди.
К недостаткам покрытий золотом относится их низкая твердость и малая износостойкость. Для повышения твердости и износостойкости золотых покрытий для деталей электрических контактов в электролиты золочения вводят добавки солей никеля или кобальта в количествах, необходимых для соосаждения десятых долей процента ( 0 1 - 0 9 %) указанных металлов. Такая присадка никеля или кобальта повышает твердость золотых покрытий в 2 - 2 5 раза, износостойкость в 3 - 10 раз; при этом также повышается в 2 - 3 раза переходное сопротивление при малых контактных давлениях.
От действия атмосферы и сернистых газов золото не тускнеет. Благодаря высокой химической пассивности золота и красивому внешнему виду золоченых изделий гальваническое золочение широко применяется в ювелирном деле, часовой промышленности, производстве точных приборов, разновесов аналитических весов и лабораторных приборов. Цвет гальванического покрытия может быть различен в зависимости от примесей других металлов в электролите золочения. Шероховатость поверхности перед покрытием при всех условиях должна быть не ниже 8-го класса.
От действия атмосферы и сернистых газов золото не тускнеет. Благодаря высокой химической пассивности золота и красивому внешнему виду золоченых изделий гальваническое золочение широко применяется в ювелирном деле, часовой промышленности, в производстве точных приборов, разновесов аналитических весов и лабораторных приборов. Цвет гальванического покрытия может быть различен в зависимости от примесей других металлов в электролите золочения.
Основные электролиты золочения. Электролит № 2 с добавками различных металлов, таких, как никель, кобальт, серебро, медь или кадмий, обычно применяется для покрытия изделий в ювелирной промышленности. Электролит № 3 применяется для толстослойного золочеиия ( до 1 мм); электролит № 1 обычно применяют для ванн колокольного типа. Электролит № 5 - ( железистосинеродистый) применяется для скоростного золочения, № 6 и № 7 являются электролитами нейтрального и кислого золочения.
Очень плотные и равномерные покрытия, отличающиеся высокой прочностью сцепления, получаются при контактном осаждении золота, если не требуется покрытия большой толщины. Метод контактного осаждения при золочении был предложен и использован Б. С. Якоби; этот метод не требует источника внешнего тока при электролизе. Разность потенциалов, необходимая для осаждения, создается гальваническим элементом, в котором катодом служит покрываемое изделие, погруженное в электролит золочения, а анодом - цинковая пластинка, находящаяся в концентрированном растворе поваренной соли и соединенная с изделием проволокой.
Напряжение тока при электролизе зависит от сопротивления диафрагм и обычно находится в пределах 2 - 8 в. При этом катодная плотность тока может быть произвольно велика. Анодное растворение золота в цианистом калии происходит с образованием комплексной соли KAu ( CN) 2, которая и служит основой электролита золочения. Остальная часть тока расходуется на выделение кислорода.
Корректирование щелочных цианистых электролитов, благодаря работе с растворимыми анодами не составляет трудностей. Правда, в процессе работы в силу неравенства выходов по току ( 100 % анодный выход по току, 70 - 90 % - катодный) происходит накопление золота, но если часть растворимых анодов заменить нерастворимыми ( угольными или Из коррозионно-стойкой стали), подобрав соотношение площадей так, чтобы количество растворенного золота равнялось осажденному, то состав электролита будет весьма стабилен. Цианистый кал и А добавляется в панну ежедневно, по результатам анализа. В электролите золочения, также как и в электролитах серебрения, происходит разложение цианистого калия с образованием карбонатов. Накопление карбонатов в электролитах золочения, как отмечают многие авторы, отрицательно влияет на структуру и внешний вид покрытий. Для удаления избытка карбонатов в качестве осаждающих агентов предлагается цианид бария и кислый фосфат кальция, причем осаждение надо проводить из горячего раствора, с медленным охлаждением и фильтрацией. Сильное влияние на качество покрытия оказывают примеси металлов, которые в процессе работы накапливаются в электролите так, что иногда превышают концентрацию золота. Накопление меди ведет к соосаждению ее с золотом и получению покрытия розового цвета; при покрытии серебра или посеребренных деталей в электролите накапливаются ионы серебра, которые также легко соосаждают-ся с золотом: при содержании его в покрытии до 5 % оно становится полублсстящим и твердым, при большем содержании серебра в покрытии, оно приобретает зеленоватый оттенок.
Во избежание растворения яеталла изделий и засорения электролита, завеску изделий производят под током. Реверсирование тока позволяет ускорить процесс и сделать слой покрытия более гладким. Применяют также питание ванн пульсирующим током, что приводит к значительному увеличению твердости покрытий. В работах кафедры электрохимии Ленинградского технологического института [2] установлена возможность повышения твердости и износостойкости золотых покрытий путем введения добавок солей никеля или кобальта в электролиты золочения.
Корректирование щелочных цианистых электролитов, благодаря работе с растворимыми анодами не составляет трудностей. Правда, в процессе работы в силу неравенства выходов по току ( 100 % анодный выход по току, 70 - 90 % - катодный) происходит накопление золота, но если часть растворимых анодов заменить нерастворимыми ( угольными или Из коррозионно-стойкой стали), подобрав соотношение площадей так, чтобы количество растворенного золота равнялось осажденному, то состав электролита будет весьма стабилен. Цианистый кал и А добавляется в панну ежедневно, по результатам анализа. В электролите золочения, также как и в электролитах серебрения, происходит разложение цианистого калия с образованием карбонатов. Накопление карбонатов в электролитах золочения, как отмечают многие авторы, отрицательно влияет на структуру и внешний вид покрытий. Для удаления избытка карбонатов в качестве осаждающих агентов предлагается цианид бария и кислый фосфат кальция, причем осаждение надо проводить из горячего раствора, с медленным охлаждением и фильтрацией. Сильное влияние на качество покрытия оказывают примеси металлов, которые в процессе работы накапливаются в электролите так, что иногда превышают концентрацию золота. Накопление меди ведет к соосаждению ее с золотом и получению покрытия розового цвета; при покрытии серебра или посеребренных деталей в электролите накапливаются ионы серебра, которые также легко соосаждают-ся с золотом: при содержании его в покрытии до 5 % оно становится полублсстящим и твердым, при большем содержании серебра в покрытии, оно приобретает зеленоватый оттенок.
Когда изготавливаются платы с металлизацией отверстий, фотоэмульсия в качестве резиста чаще используется при нанесении гальванических покрытий, чем при травлении. Резист должен быть инертным к электролитам гальванических ванн и выдерживать воздействие различных температур во время обработки плат. Большинство материалов не выдерживает воздействия щелочных электролитов особенно при повышенной температуре. Это ограничивает количество типов электролитов, которые могут быть использованы. Пирофосфатные электролиты меднения, некоторые электролиты золочения и большинство цианистых электролитов могут вызывать размягчение и отслаивание резиста. Если напряжение на электродах ванны превысит необходимое для гальванического осаждения данного металла, то вследствие выделения водорода усиливается тенденция к отслаиванию. Поэтому очень важно точно определять поверхность металлизации. Хорошо действует ударное золочение в кислом электролите, если напряжение держится ниже 4 б, но содержание металла должно быть таково, чтобы процесс мог быть выполнен в течение 5 сек. Температура не должна превышать 42 С.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11