Третья характеристика электролита – концентрация электролита

Увеличение концентрации электролита приводит к увеличению производительности процесса нанесения покрытия. Однако, при большой концентрации электролита возможно выпадение соли в виде осадка на катоде в виде примеси. В результате на покрытии получаются темные пятна. Такие темные пятна называются – загар. Это недопустимо. Кроме того электролит в разных точках имеет разную концентрацию, что сказывается на неравномерности нанесения покрытия. В этом случае необходимо предусматривать постоянное перемешивание электролита. Обычно концентрация электролита составляет 30 – 45 %.

Таким образом получается, что электролит сложная система, в которой сконцентрированы сложные вещества. Если все это неправильно подобрано, то могут идти совершенно не те процессы. И мы с вами получим совершенно не то покрытие. ГОСТом предусмотрены типовые составы электролитов для получения тех или иных покрытий. Надо ими пользоваться.

4)Четвертая характеристика электролита – рассеивающая способность электролита. Плотность тока в электролите и на разных участках изделия различна. Наибольшая плотность тока на выступах и углах. Отсюда следует, что и толщина покрытий здесь будет другая.

Рассеивающей способностью электролита называется способность электролита осуществлять выравнивание микронеровностей на поверхности заготовки. Вот с этой точки зрения бывают три типа электролитов.

Первые дают образование пленки на ровной поверхности одной толщины, а во впадинах толщина покрытия меньше, чем на ровной поверхности. В итоге получаем изделие с еще большей шероховатостью.

Вторые электролиты дают равномерное покрытие на поверхности и во впадинах. Таким образом выравнивающая способность таких электролитов равна нулю.

Третьи электролиты способствуют образованию покрытия во впадине большей толщины, чем на поверхности. Т.е. шероховатость снижается.

Следовательно поверхность под покрытие должна иметь меньшую шероховатость, чем требуется получить после нанесения покрытия. Это необходимо учитывать технологу при проектировании технологического процесса. Особенно низкая выравнивающая характеристика у электролита при хромировании изделий. Шероховатость в этом случае увеличивается в 2 – 3 раза. Т.е. требуется дополнительная механическая обработка – полирование.

5)Пятая характеристика электролита – водородный показатель электролита рН. Он характеризует процентное содержание ионов водорода и гидроксильной группы. Мы знаем, что в электролите всегда есть диссоциация молекул воды.

Н₂О «Н⁺ + ОН^_

Н⁺ - формируют кислотность электролита

ОН^_ - характеризуют щелочной характер электролита

Без тока количество этих ионов в процентном отношении одинакого.

Н⁺ = ОН^_ = 10^-7 моль/л – говорят в этом случае раствор нейтральный. Как только подаем ток равновесие нарушается из-за того, что ионы начинают двигаться к катоду и аноду. Если

Н⁺ > 10^-7 то говорят раствор кислый

ОН^_ < 10^-7 то говорят раствор щелочной

В водят показатель рН равный

РН = - iog (Н⁺)

Если рН = 7 то говорят раствор нейтральный

рН < 7 то раствор кислый

рН > 7 то раствор щелочной

рН одна из важнейших характеристик электролита. Она постоянно контролируется и выдерживается в определенных пределах с помощью буферных добавок, о которых говорили ранее.

Чрезмерная кислотность электролита приводит к восстановлению ионов водорода на катоде вместе с осаждением металла. Происходит наводороживание покрытия и следовательно ухудшается качество покрытия. Как правило для покрытий выдерживается рН = 3,5 – 6.

В щелочных электролитах появляются соли, которые осаждаются на покрытии и появляется загар на покрытии. Об этом говорили ранее.

6) Шестая характеристика электролита – плотность тока в электролите

r_I = I / S (А/мм²) = 10 – 2*10³

золочение хромовое покрытие

Это одна из главных характеристик. Для каждого наносимого материала есть определенное оптимальное значение этой плотности тока. Диапозон очень широк. Почему эта характеристика нам важна.Вопервых она определяет энергоемкость процесса нанесения покрытий. Естественно чем больше плотность тока, тем процесс более энергоемкий. Отсюда и стоимость покрытия больше.

Вторая причина. Плотность тока определяет размер зерна материала покрытия. Чем больше плотность тока, тем больше размер зерна материала покрытия. Чрезмерное увеличение плотности тока может привести к образованию зерен, которые не будут между собой связаны. Это один из способов получения порошковых материалов.

Поэтому, когда рассматриваем нанесение того или иного материала покрытия необходимо учитывать все характеристики. Сопоставлять эксплуатационные характеристики с себестоимостью нанесения того или иного покрытия.

Подготовка поверхности к нанесению покрытия

От качества подготовки повехности к покрытию зависит важнейшее свойство покрытия это его адгезионная сцепляемость с основой. Плохая подготовка поверхности к покрытию приводит к отслоению покрытия от основы в процессе эксплуатации изделия. Бывает, что это покрытие отлетает чешуйками от поверхности изделия.

Отметим основные виды загрязнений, которые могут быть на поверхности изделия:

- механические загрязнения. Т.е. загрязнения, которые химически не связаны с материалом изделия, а просто пристали к поверхности.Пыль, ветошь, абразивные зерна.

- Оксидые пленки. Пленки окислов на поверхности заготовки.Они подлежат удалению, т.к. препятствуют химическому взаимодействию покрытия и материала основы.

- Органические. Масла, смазки, воск.Это основной вид загрязнения который приводит к ухудшению адгезии. Если это загрязнение удалить, то на 80% получим качественное покрытие.

- Адсорбированные газы. На поверхности всегда есть молекулы газов, которые всегда есть в воздухе (азот, кислород).

- Растворы соли. Это соли различных металлов, легко растворимых в воде. Они удаляются промыванием.

Кроме того, любая поверхность должна быть активирована под покрытие. Т.е. должен быть создан такой энергетический потенциал на поверхности, который будет способствовать адгезии. Такая активация называется декапированием.

Кроме того необходимо иметь малую шероховатость поверхности под покрытие (Rz=0.63-0,8), а для хромирования и того меньше.

Поскольку различные виды загрязнение удаляются различными способами, то полная подготовка поверхности под покрытие, определяется целым рядом последователтных операций полготовки. Эта технологическая подготовка определяется ГОСТом. Надо им пользоваться.