Выполнила: Перепёлкина А. В. ЕН (И-403)

Под гальваническим способом понимают покрытие поверхности одного металла другим при помощи осаждения его из водных растворов солей под действием электрического тока или без него.

Рисунок – 1 Принципиальная схема осаждения металла.

В настоящее время гальваническим способом можно покрывать любые металлы и сплавы. Особенно часто в области художественной промышленности применяют следующие покрытия: медные, латунные, никелевые, хромовые, серебряные и золотые. Покрытия, полученные гальваническим способом, отличаются высокой декоративностью, прочностью и экономичностью, так как толщина покрытия обычно не превышает нескольких микрон.

Гальванические покрытия разделяют по назначению на три группы: - защитные, применяемые для защиты деталей от коррозии в различных средах; - защитно-декоративные, используемые в машиностроении для декоративной отделки деталей и защиты их от коррозии; - специальные, применяемые для повышения износостойкости деталей машин и других целей.

Рассмотрим несколько видов покрытий, полученных гальваническим осаждением: 1. Меднение; 2. Никелирование; 3. Хромирование; 4. Серебрение; 5. Золочение.

1. Меднение Состав ванны : Цианистой меди CuCN 90 г/л; Цианистого калия KaCN 106 г/л; Углекислого натрия Na 2 CO г/л; Напряжение 36 В; Температура раствора 2530°; Плотность тока для меднения цинка 0,70,8 А/дм 2. Толщина покрытия тонкая 5 10 мкм.

Меднение + - медь осаждается непосредственно на сталь, а в кислых ван­нах на изделие осаждается так называемая контактная медь, имею­щая очень непрочное сцепление со сталью; медно-цианистые ванны обладают хорошей рассеивающей способностью; дают мелкий кристаллический плотный осадок меди. электролиты сильно ядовиты; малый выход металла по току; не допускают использования высоких плотностей тока; малоустойчивы в работе.

2. Никелирование Состав ванны: Сернокислый никель NiS О г/л Сернокислый магний MgSO 4 30 г/л Сернокислый натрий Na 2 S О 4 50 г/л Борная кислота Н 3 ВО 3 20 г/л Хлористый натрий NaCl 5 г/л Температура электролита 2030°; Плотность тока 1 А/дм Скорость осаждения: слой толщиной в 1 мкм осаждается за 5 мин. Толщина покрытия: а) при легких условиях работы:медный подслой 10 мкм, слой никеля -5 мкм; б) при средних условиях: подслой меди 20 мкм, слой никеля 10 мкм.

Никелирование + - обеспечивают различные степени антикоррозионной защиты; хорошую устойчивость поверхности к истиранию; невысокий коэффициент температурного расширения. прочность на растяжение и жесткость относительно низкие; внутреннее напряжение – высокое; такие покрытия не рекомендуется использовать для технических целей, предполагающих возможное изгибание и деформацию детали.

3. Хромирование Состав ванны: Хромового ангидрида СгО г/л; Серной кислоты H2SO4 33,5 г/л; Температура хромирования 40°; Плотность тока 1520 А/дм 2. Суммарная поверхность анодов должна быть меньше катодной в два раза. Детали с небольшой толщиной слоя (5-7,5 мкм) хромируют около 15 минут. Толщина покрытия инструмента составляет 0,05 мм; пресс-форм для пластмасс 0,01 мм, подшипников скольжения, валов насосов, поршневых пальцев 0,2 мм и более. Поршневые кольца автотракторных двигателей хромируют на толщину 0,10-0,15 мм.

высокая твердость хромовых покрытий, превосходящая твердость закаленной стали; жаростойкость и прочность против химической коррозии; в художественных изделиях хромирование, кроме указанных причин, обусловливается и красивым блеском и холодным серо- голубым цветом хромового покрытия. + - Хромирование очень плохая рассеивающая способность электролита, т. е.плохо покрывает углубление; требуется высокая плотность тока от 35 до 60 А/дм 2 ; Хром не осаждается в углубленных местах.

4. Серебрение Серебрение производится в бесцианистых ваннах следующего состава: Серебра хлористого AgCl 68 г/л; Желтой кровяной соли Ka 4 Fe ( CN ) 6 18 г/л; Кальцинированной соды Nа 2 СО 3 18 г/л; Плотность тока 0,10,3 А/дм 2, температура 18 25°. Толщину серебряного покрытия берут различной, в зависимости от назначения. Для столовых приборов 1530 мкм; для ювелирных изделий и галантереи мкм. Стальные изделия перед серебрением омедняют на толщину 3050 мкм. Гальваническая установка для серебрения.

Серебрение + - плоская поверхность, равномерная толщина покрытия; подходит для установки компонентов с малым шагом; не влияет на размер металлизированных отверстий; длительный срок хранения; достаточно простой процесс нанесения; сравнительно недорогое покрытие. высокий коэффициент трения; покрытие может тускнеть со временем.

5. Золочение Состав ванны: Хлорного золота AuCl 23 г/л Желтой кровяной соли Ka 4 Fe ( CN ) 6 7,5 г/л Кальцинированной соды Nа 2 СО з 7,5 г/л Плотность тока 0,10,2 А/дм 2 ; температура 6080° С. Стальные изделия перед золочением покрывают медью толщи­ной 3050 мкм. Толщина золотого слоя 25 мкм, редко мкм. Производится в бесцианистых ваннах.

Золочение + - плоская поверхность, равномерная толщина покрытия; подходит для установки компонентов с малым шагом; не влияет на размер металлизированных отверстий; выдерживает многократное термоциклированные; длительный срок хранения; хорошая паяемость. несовместимость многих паяльных масок с высокотемпературной ванной никелирования; не рекомендуется для ВЧ- и СВЧ- плат; качество процесса зависит от правильного выбора очистителей и режимов пайки; содержит никель, который считается канцерогеном; относительно высокая стоимость.

Применение гальванических покрытий: 1. Защита от коррозии; 2. Улучшение внешнего вида; 3. Придание поверхности изделия большей прочности и износостойкости; 4. Снижение сопротивления на электрических контактах и повышение их надежности; 5. Улучшение паяемости; 6. Улучшение подложки для покрытий (уменьшение пористости покрытия); 7. Улучшение смазочных свойств при работе под давлением; 8. Укрепление основы и придание ей большей термостойкости; 9. Защитное покрытие при термообработке.

Заключение Гальваническим способом можно покрывать любые металлы и сплавы. Гальванические процессы нанесения металлопокрытий применяются для защиты изделии от коррозии, декоративной отделки, повышения сопротивления, улучшения внешнего вида и так далее. Часто в промышленности применяют медные, латунные, никелевые, хромовые, серебряные и золотые покрытия. При выборе покрытий следует учитывать назначение и материал детали, условия эксплуатации деталей, назначение и свойства покрытия, способ нанесения покрытия, и экономическую целесообразность применения этого покрытия.

1. Г.К. Буркат Серебрение, золочение, палладирование и радирование. (Ленинград: Издательство «Машиностроение», Серия «Библиотечка гальванотехника»). 2. Финишные покрытия: 3. Вайнер Я. В., Дасоян М. А. Технология электрохимических покрытий. Л., Машиностроение, с. Список литературы:

Спасибо за внимание!