Исследования электролитов кадмирования
Как сказано выше , на качество кадмиевого покрытия можно повлиять различными факторами (плотность тока , концентрация осаждаемых ионов , перемешивание , поляризация , ПАВ , изменение температуры и т. д. ). В нашу задачу входило исследование влияния на осаждение кадмия различных добавок ПАВ , изменения плотности тока и температуры электролита и получение наиболее качественного покрытия мелкозернистой структуры.
Влияние этих факторов мы исследовали на растворе , который состоит из Cd(BF4)2 и H2SO4. В раствор электролитов мы добавили водный раствор желатина.
1 капля. | |
На пластине образовалась пленка светло-серого цвета, хорошо прикреплена к основанию . | |
2 капли. | |
На пластине образовался налет серебристо-серого цвета , при трении верхняя часть налета стирается и открывается сероватая пленка. | |
3 капли. | |
На пластине образовался налет темно-серого цвета. | |
По поверхности покрытие распространено неравномерно, но имеет хорошее сцепление с основой. |
При добавлении к раствору электролитов водного раствора крахмала получили покрытия :
1 капля. | |
На пластине образовался налет серого цвета | |
с легким металлическим блеском , но покрывает платину неравномерно. К основанию прикреплен довольно хорошо. |
2 капли. | |
На пластине образовался налет серого цвета с более сильным металлическим блеском, к основанию прикреплен слабо. | |
3 капли. | |
На пластине образовался налет светло-серого цвета , со слабым металлическим блеском, к основанию прикреплен слабо. |
Далее в том же растворе электролитов с добавкой (3 капли крахмала ) мы проследовали изменение структуры осадков при изменении температуры раствора электролитов.
40° С | |
На пластине образовался серый налет с металлическим блеском. Налет покрывает лишь часть поверхности и не имеет с ней хорошего сцепления | |
70° С | |
На пластине неравномерно образовался серый налет с металлическим блеском. Имеет хорошее сцепление с поверхностью. |
Далее мы проглядывали изменение структуры осадков Cd при изменении плотности тока.
Изменение плотности тока с крахмалом 3 капли. 1 А. На пластине образовался налет серого цвета, Налет крупнозернистый, хорошо прикреплен к поверхности. | |
1,5 А. На пластине образовался налет светло-серого цвета Пластина покрыта налетом почти равномерно. Налет хорошо прикреплен к основанию. | |
2 А. На пластине образовался налет светло-серого цвета .Налет плохо прикреплен к поверхности, при сгибании пластины отслаивается. |
Вывод.
На данный момент эта работа не закончена и будет продолжена.
В нашу задачу входила разработка такого состава электролита и режима электролита, при котором было бы получено наиболее качественное ровное покрытие мелкозернистой структуры (по возможности блестящее).
На данный момент самым лучшим из всех покрытий является то, что получено из электролита, в состав которого входят 200 мл. воды, 30 г. Cd борфтористого, 2 г. H2SO4 плюс желатин.
В дальнейшем планируем изучить кадмиевые покрытия, полученные при введении к основным растворам электролитов различных комбинаций добавок ПАВ, при изменении плотности тока и температуры.
Таблица 1. Составы кислых электролитов кадмирования и условия электролиза.
Компоненты и | N электролитов | ||||||
условия электролиза | 1 [46] | 2 [46,103] | 3 [46] | 4 [102] | 5 [1] | 6 [47] | 7 [108] |
CdSO4 8/3 H2O | 40-60 | 50 | - | 50-75 | 350-380 | - | - |
Cd(BF4)2 | - | - | - | - | - | 143 | 143 |
CdCl2 | - | - | 40-50 | - | - | - | - |
HBF4 | - | - | - | - | - | - | 35 |
H2SO4 | 40-60 | - | - | до pH=1 | - | - | - |
Cl3BO3 | - | - | - | - | 20 | - | - |
Na2SO4 | 40-60 | - | - | - | - | - | - |
(NH4)2 SO4 | - | 250 | - | - | - | - | - |
NH4BF4 | - | - | - | - | - | 42 | - |
NH4Cl | - | - | 200-280 | - | - | - | - |
NaCl | - | - | 30-40 | - | - | - | - |
Синтанол Дс-10 | - | - | - | 4-6 | - | - | - |
ДЦУ | - | - | - | - | - | - | 2 |
ОП-10 | 3,5 | 0,7-1,2 | - | - | - | - | 2(OC=20) |
Клей мездровый | - | - | 1-2 | - | 1,0 | - | - |
Диспергатор НФ-5 (мл/л) | - | 100 | - | - | - | - | - |
Уротропин | - | 15-20 | - | - | - | - | - |
Аллиламин | - | - | - | - | - | 1,0 | - |
Тиокарбамид | - | - | 7-10 | - | - | - | - |
Желатин | - | - | - | - | - | 5,0 | - |
pH | - | 4-6 | 4-4,5 | 0,5-1,5 | 3,4 | 4-4,5 | - |
t, °С | 15-50 | 15-30 | 20-40 | 18-25 | 20-40 | 20 | » 20 |
ik A/м2 · 10-2 | 1-6 | 0,5-1,5 | 0,8-1,2 | 1-2,5* | 30-150** | до 3 | 1-5*** |
Выход по току % | - | 98-95 | - | - | 98-95 | 97 | - |