Металлдар мен құймалар арқылы электрхимиялық қаптамалар алудың технологиясы

ластануы
Мыс 
қаптамасының 
бетінде 
қара 
және 
қоңыр жолақтар пайда 
болады 
Ауыр 
металдардың 
(мышьяк, сурьма т.б) 
қоспаларымен 
ластануы 
Электролитті 
тоқпен 
өңдеу 
Мыс 
купоросының 
ванна 
түбіне 
кристаллизациялануы 
Электролитте 
мыс 
купоросының 
концентрациясы 
шамадан тыс жоғары 
болуынан 
Жарты 
электролитті 
төгеді және қалған 
электролитті 
сумен 
сұйылтады. 
Фторборатты электролиттерде мыстау. 
Соңғы уақытта қаптамаларды қаптау үшін борфторсутекті электролиттер кең
таралып келеді. Бұл электролиттер темірлеу, мырыштау, кадмийлеу, мыстау, 
никельдеу, қалайылау және басқа да қаптамаларды қаптау үшін жақсы 
зерттелген.
Тез арада (жылдам) мыстау үшін фторборат электролитін ұсынуға болады. 
Бұл электролиттің негізгі кемшілігі болат бөлшектерін тікелей мыстауға 
болмайды. Борфторсутекті электролиттердің басты ерекшеліктері: 
тұнатын металдардың тұздарының жақсы ерігіштігі, ерітінділердің
жоғары тұрақтылығы, жоғары тоқ тығыздығында(30-35А/дм
2
) процесті 
жүргізу мүмкіндігіне ие, тұнбалары тығыз ұсақ кристалды құрылымды. 
Борфторлы 
электролиттердің 
шашырау 
қабілеттері 
қышқыл 
электролиттердегідей. Сондықтан мұндай электролиттерді әсіресе
жартылай фабрикаттарға немесе қарапайым формадағы бұйымдарға
қаптамалар қаптау кезінде қолдану тиімді. Мысты борфторсутекті
электролиттерден біршама жоғары ток тығыздығында күкіртқышқылды 
электролиттерде мыстандыруға қарағанда біршама ұсақ кристалды мыс 
тұнбаларын алуға болады (1 - сурет). Күкірт қышқылды электролиттердегідей 
борфторсутекті электролиттерде мысты темірге тікелей қаптауға болмайды, 
никельді немесе мысты астыңғы қабат болу қажет ( цианды
электролиттерден тұндырылған).
Борфторсутекті 
қышқылдардың
қасиеттері мен оларды дайындау
әдістерін И.Г. Рысс толық зерттеген. 
Борфторсутек қышқылы HBF
4
сулы
ерітіндіде Н
+
және BF
4
-
иондарына
диссосацияланатын 
күшті
комплексті қышқыл болып табылады: 
HBF
4 
↔ H
+
+ BF
4
-

1 
– сурет. Мысты фторборатты 
электролитте мүмкін болатын тоқ 
тығыздығына мыс концентрациясының 
әсері:
1 – араластыруды қолдану 2 - 
араластыруды қолданбау
BF
4
- ионы берік комплекс, BF
3 
және
F
- 
иондарына өте аз дәрежеде
диссосацияланады. Үшфторлы бор
BF
3
суда бор және фторсутек
қышқылдарын 
түзе 
отырып
біртіндеп гидролизге ұшырайды: 
BF
3
+ 3H
2
O ↔ H
3
BO
3
+ 3HF 
Осы реакцияның нәтижесінде F
-
ионының концентрациясын өте аз деп
есептеуге болады. Өйткені, борфторсутекті мысты электролит жоғары
температурада 5 - 6 айда шыны ваннада болғаннан кейін айырылудың
ешқандай белгісі байқалмады.
Фторборатты мысты электролитті дайындау үшін мыс сульфатын ыстық 
суда ерітеді де, үнемі араластыра отырып, натрий карбонаты ерітіндісін
қосады.
CuSO
4
+ 2Н
2
O
+ Na
2
CO
3 
→ Cu(OH)
2
+ H
2
CO
3
+ Na
2
SO
4
Тұнбаға түскен көмір қышқылды мысты 5 - 6 рет декантациямен
жуады және ерітіндіге борфторсутек қышқылын қосады.
Cu(OH)
2
+ 2HBF
4
→ Cu(BF
4
)
2
+ 2H
2
O
Мыс тұзымен бірге электролитте бос күйінде бор және борфторсутек 
қышқылдары болуы керек. Процестің ағымын бақылап отыру үшін 
электролиттің тығыздығы мен рН-ын өлшейді, түзетулер үшін мыс карбонатын 
немесе натрий карбонатын қосады (егер рН-ты көтеру қажет болса)
немесе борфторсутек қышқылын (егер рН-ты төмендету керек болса) 
қосады. 
Борфторсутекті электролиттерде мыс тұзының диффузиялану коэффициенті 
күкірт қышқылдыдан 6 есе жоғары, оның жоғары рұқсат етілген тоқ
тығыздығы осымен түсіндіріледі. Мысты борфторсутекті электролиттер мыс
тұзының жоғары ерігіштігіне ие, тіпті мыстың мөлшері 180 г/л болған кезде

де тұздың кристалдану қаупі туындайды, ал күкірт қышқылды
электролиттерде мыстың мөлшері 60г/л - ден аспауы керек. Борфторсутекті
ванналарда концентрациялық поляризация және шлам түзуге бейімділік күкірт
қышқылдыға қарағанда аз.
Фторборатты электролит күкірт қышқылдыдан қымбатырақ болғанымен 
біршама жоғары тоқ тығыздығын қолдану мүмкіндігі оны кейбір жағдайларда 
біршама үнемдірек етеді, құрал - жабдыққа, еңбекақыға және т.б жұмсалатын
шығын азаяды. Бұл электролиттер қарапайым формадағы бұйымдарға немесе
жартылай фабрикаттар- сымтемірлер, ленталарға, беттерге және т.б. 
салыстырмалы қалың қаптамаларды қаптауда ерекше тиімді. 
Электролиттегі мыстың концентрациясын арттырғанда рұқсат етілетін
тоқ тығыздығы өсетіні анықталған. Бөлме температурасында мыстың 
концентрациясын 17 - ден 125 г/л ге дейін көтергенде рұқсат етілетін тоқ
тығыздығы 2 - ден 30 А/дм
2
- дейін артады. Барлық сынақтан өткізілген 
электролиттерде қаптамаларды тұндыру кезінде температура мен араластыру 
қарқындылығының артуымен рұқсат етілетін тоқ тығыздығы артады. Төменде 
мыстандыруда қолданылатын фторборатты электролиттердің екі типтік құрамы 
келтірілген: 
Ι 
ΙΙ 
Cu(BF
4
)
2
………………. 225 450 
HBF
4
……………………15 
30 
H
3
BO
3
…………………..15 
30 
рH .................................1.2-1.7 0.2 - 0.6 
Жоғарыда көрсетілгендей, мыс тұзының концентрациясы, температура және 
араластыру қарқындылығы неғұрлым жоғары болған сайын рұқсат етілетін тоқ 
тығыздығы соғұрлым көп болады.

жүктеу/скачать 1,78 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: