16. Характеристика существующих электролитов меднения.

Подразделяются на 2 группы: простые (кислотные), в которых Cu находится в виде аква-иона и комплексные (щелочные), где Cu входит в состав слож. катиона или аниона. К щелочным электролитам относятся цианистые, в которых достигается наилучшее качество покрытий.

Fe- синеродистые - ,пирофосфатные и др.

Старейшим и наиболее широко применяемым электролитом является сернокислый (синий).

Остальные: B-F – водородный, Si-F – водор., сульфалиновый –имеют ограниченное применение.

Сернокислые электролиты позволяют применять сравнительно высокую плотность тока, дают почти 100% - выход по току, стабильны в работе и не требуют частых корректировок.

Их недостатки: 1) крупнокристаллическая структукра осадков;

2) вдвое более низкий Элхим. эквиваленет 2-валентного Cu по сравнению с 1-валентным, входящих в состав цианистых электролитов;

3) относительно низкая рассеивающая способность;

4) невозможность непосредственно на Fe деталях получить покрытия, имеющие прочное сцепление с основным Ме из за контактного выделения Cu на поверхности Fe.

Цианистые Cu электролиты обладают высокой рассеивающей способностью, позвол. осаждать Cu непосредственно на Fe и стальных деталях с хорошим сцеплением. Осадки мелкокристаллические и малопористые. Однако, они приготавливаются из ядовитых и дорогих солей, требуют частой корректировки. Характеризуются пониженным выходом по току 60-80% и часто требуют подогрева.

Пирофосфатные электролиты для Cu стали, цинкового сплава и Al наиболее надёжные заменители цианистых, они обладают хорошей рассеивающей способностью W=90-95%.

17. Основные применяемые электролиты меднения.

Цианистые электролиты:

Общепринятым считается электролит: (г/л)

комплексная цианистая соль NaCu(CN)2 - 40-50;

цианистый Na (NaCN) - 10-20;

t – рабочая 15-20 гр. Цельсия, катодная плотность тока 0,5-1 А/дм2, катодная W=50-70%.

В качестве раствор. анодов применяется Cu при соотношении S-анодов к S-деталей 2:1.

Осаждённая Cu мелкокристаллическая, но матовая. Для получения блеска в электролит вводят блескообразователи: гипосульфит Na - Na2S2O3,

или винная кислота – H2C4H4O6 +

сернокислый Mn 5-водный х 5H2O

Так же используется риверсивный ток, соотношение катодных и анодных периодов от 10:1 до 15:1.

Риверсирование тока частично растворяет микровыступы на поверхности катода, устраняет пузырьки H2 на катоде понижает наводораживарие сталей, устран. пассивиров. Cu анодов, наблюдающееся при повышенных плотностях тока.

Щелочные нецианистые электролиты:

Наиболее полно замен. цианистые электролиты Fe - синеродистый электролит (г/л): Cu (в пересчёте на Ме) 20-25 + Fe-синеродистый K (K4Fe(CN6 x 3H2O) – 180-220 г/л +

Сегнетова соль (KNaC4H4O6) - 90-100 г/л + KOH 8-10 г/л; рабочая t 50-60гр. Цельсия,

плотность тока 1,5-2А/дм2; W- 50-60%.

Несмотря на высокую рассеивающую способность электролита широкому применению мешает некоторое количество цианистых комплексных солей, образующихся во время эксплуатации электролита и высокая стоимость сегнетовой соли.

Пирофосфатный электролит:

Наиболее известен следующий состав (г/л):

CuSO4 x 3H2O – 350г/л; Na пирофосфорнокислый Na4P2O7 x 10H2O – 120-180г/л;

Na2HPO4 x 12H2O – 70-100 при t 20-30гр. Цельсия; pH 7,5-8,9; катодная плотность тока 0,3-0,4 А/дм2.

Катодный выход по току 75-80%. Аноды медные – их S в 2 раза больше S детали. Скорость осаждения невысок. 3-4мкм/ч + перемешив. механич. позвол. повышать катод. плотн. тока до 1А. Положение ультразвук. колеб. до 4 А/дм2.

Аммиакатный электролит:

Очень широко распространён для цинкования и кадмирования, разработаны и электролиты для меднения.

CuCl2 x 2H2O – 35-50; хлористый аммоний NH4Cl – 260-300; аммиак NH4OH – 150-200;

аммоний щавелевокислый 10-30, t рабочая 15-25гр. Цельсия, pH 8,6-9, плот. катод. тока 1,3-2,5 А/дм2

Кислые электролиты:

Наиболее широко распростр. сернокислый электролит меднения:

CuSO4 x SH2O – 200-250г/л; H2SO4 – 50-7г/л, t 15-25гр. Цельсия, плот. катод. тока 1-2 А/дм2, W 95-98%

При перемеш. элетролита сжатым воздухом или его прокачивание с непрерывн. фильтров. при гальванопласт. позволяет поднять плот. катод. тока до 8 А/дм2, а непрерыв. вращ. цилиндрич. катодов – до 40 А/дм2.

Наличие H2SO4 предотвращает гидролиз медных закисных солей, понижает омическое сопротивл. электролита, понижает активн. концентрацию ионов Cu, что способствует мелкозернист. покрытия и позвол. примен. высок. плотности тока.

Существенное значение для кач-ва покрытий имеет хим. состав медных растворим. анодов, повышается содержание мышьяка…(в бронзах) или закиси Cu приводит к серьёзным неполадкам при меднении. Реверсирование тока с катодным период. 8сек. и анод. – 2сек.,позволяет повысить плотность тока катод. без перемешив. до 3-5 А/дм2. Покрытия – гладкие, безпористые дендриты отсутств. Для получ. глад., блестящ. покрыт. вводят блескообразователи.