» » Покрытия из сплава Zn-Cu
10.02.2017

На состав, структуру и свойства цинкмедных покрытий решающее влияние оказывают состав электролита и режимы осаждения. В настоящее время известно более 500 рецептур различных электролитов для получения сплавов Zn—Cu, однако в практической гальванотехнике наибольшее распространение получили цианистые электролиты. Они обладают высокой рассеивающей способностью, стабильны в работе и достаточно производительны. По сравнению с лучшим нецианистым электролитом (пирофосфатным) скорость осаждения латунного покрытия из цианистого электролита в 3 раза выше (0,25—0,35 мкм/мин). Составы электролитов латунирования приведены в табл. 68.
Покрытия из сплава Zn-Cu

Большим преимуществом цианистых электролитов является высокая стабильность химического состава латунного покрытия при довольно значительных колебаниях состава электролита. Например, при уменьшении концентрации меди в электролите в 2 раза содержание ее в сплаве понижается только на 2,6 %. В большей мере состав сплава зависит от концентрации свободного цианида в электролите: при увеличении содержания NaCN количество меди в покрытии резко уменьшается, при этом заметно падает выход по току. Весьма важной добавкой к электролитам латунирования является калий — натрий виннокислый 4-водный (сегнетова соль). Хотя она и не влияет на состав латунного покрытия, но в ее присутствии образуются более равномерные по толщине гладкие осадки, значительно улучшается работа анодов, повышается значение плотности тока, при которой не наблюдается их пассивация. Аналогичное действие на анодный процесс при латунировании оказывают добавки цианистого натрия и едкого натра. При их недостаточном содержании в электролите латунирования при анодной плотности тока более 2 А/дм2 на поверхности анода образуется белая солевая пассивирующая пленка, препятствующая растворению анода. При оптимальных значениях щелочности и концентрации свободного цианида анод покрыт тонкой темно-коричневой или зеленоватой пленкой, которая после выключения тока постепенно растворяется.
В качестве блескообразователей в цианистых электролитах латунирования наиболее эффективными добавками являются селенит натрия (5—15 г/л), аминокислоты (0,01—0,1 г/л) и особенно аммиак (0,2—2,5 г/л). При концентрации аммиака в электролите латунирования до 0,5 г/л образуются полублестящие желтые осадки. При более высоком содержании аммиака (до 2,5 г/л) при низкой плотности тока образуются блестящие желтые, а при высокой — розовые латунные покрытия. Аммиак не только изменяет внешний вид покрытия, но обеспечивает постоянство химического состава гальванического осадка при изменении условии электролиза (состава электролита, температуры, плотности тока).
Состав латунного покрытия зависит также от pH, температуры электролита и плотности тока. При очень большой щелочности раствора осадок обогащается цинком (рис. 166), повышение температуры электролита и плотности тока увеличивает содержание меди в латунном покрытии и выход по току (рис. 167, 168).
Покрытия из сплава Zn-Cu
Покрытия из сплава Zn-Cu

Стабильность процесса латунирования обеспечивается прежде всего за счет поддержания в заданных пределах состава электролита и режима электроосаждения. Обычно в процессе электролиза в электролите уменьшается концентрация цианистого натрия за счет его разложения, карбонизации и связывания растворяющимися ионами металла. Поэтому корректировка цианистых электролитов латунирования, как правило, сводится к регулярному добавлению небольших количеств цианида натрия. При передозировке в электролит NaCN, как и при слишком высокой плотности тока, образуются хрупкие отслаивающиеся от основы латунные покрытия. Для поддержания pH вводят едкий или углекислый натрий (для подщелачивания электролита) или бикарбонат натрия (для подкисления). Регулярно вводят в электролит сегнетову соль, аммиак.
Аналогичные зависимости наблюдаются в пирофосфатных электролитах латунирования: с ростом плотности тока, pH, понижением температуры и при перемешивании получаются осадки с более высоким содержанием цинка. В процессе электролиза в пирофосфатных электролитах уменьшается концентрация меди. Поэтому при латунировании из этих электролитов обычно используют аноды, более богатые медью (на 15—20%), чем осаждаемое на катоде латунное покрытие. Корректировка электролита в этом случае сводится к периодическому добавлению к нему пирофосфата калия и щавелевой кислоты (для улучшения рассеивающей способности).
В литературе известны также тиосульфатные, роданистые, глицератные, этаноламиновые, оксалатные электролиты. Однако сведении о широком использовании этих электролитов в производстве нет.