Введение к работе
Актуальность темы Наиболее широкое применение из всех редких металлов находит индий. Индиевые покрытия используются при изготовлении зеркал и рефлекторов с высокой отражательной способностью. Индий не окисляется на воздухе и долгое время сохраняет свои блеск. Он обладает высокими антифрикционными свойствами и коррозионной устойчивостью в среде смазочных масел при высоких температурах, на чем основано его применение в качестве покрытий трущихся поверхностей ответственных подшипников
В электропромышленности используют покрытия индием на контактные элементы выключателей и графитовые щетки с целью повышения износостойкости и улучшения качества контактов.
В качестве антифрикционных материалов применяются не только «истый индий, но и его сплавы Сплав индий-олово, содержащий 50% индия, іспольїустся в качестве легкоплавкого припоя и омических контактов на сремннн и германии в производстве полупроводников. Этот сплав обладает іьісокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.
Для нанесения индиевых покрытии и его сплавов можно применять шанистые. сернокислые, борфтористоводородные, щелочные, цитратные и артратные электролиты
Однако, эти электролиты нестабильны, токсичны, обеспечивают низкое «держание инлия в сплаве или не позволяют работать с растворимыми інодамн, что нрнподнт к изменению состава раствора и, как следствие, к пменению состава пок-рьпия.
Разработка нетоксичных стабильных электролитов для лектроосаяедения индия и сплава индий-олово, содержащих малотоксичные иганды или нетоксичные поверхностно-активные вещества (ПАВ) является ктуальной
Лимонная кислота широко распространена в природе, она является нтермедиантом процессов обмена в биологических тканях, легко иоразлагаема и, поэтому, экологически безопасна. В связи с этим азработка цитратного электролита для нанесения покрытий индием и его плавами представляет практический интерес. Определенный интерес иэывает также разработка сульфатного электролита для осаждения сплава мдим-олово, содержащего малотоксичный ПАВ.
Исль работы. Разработка оптимальных сосгавов кислого ціп ратного электролита для осаждения высококачественных покрытий индием и кислого нитратного и сульфатного электролитов для осаждения сплава индий-олово. Исследование технологических и кинетических закономерностей осаждения индия и сплава индий-олово из уктнанных электролитов.
Научная новизна работы.
Разработан новый малотоксичний, стабильный в работе кислый нитратный электролит, позволяющий получать покрышя индием. Получены зависимости влияния состава электролита и режима электролиза на выход но току и качество покрытий. Исследована кинетика осаждения индия из кислого нитратного электролита.
Показано, что линейная зависимость логарифма отношения катдных выходов потоку металла и водорода от концентрации разряжающихся ионов металлов и лигаида, а также от обратной темпераіурьі, логарифма плотности тока и рН имеет место и в случае, когда наиболее медленной стадией является стадия диффузии разряжающихся частиц к поверхности катода.
Разработан новый малотоксичный, стабильный в работе кислый цитратный электролит, позволяющий получать покрытия сплавом индий-олово.
Впервые получены зависимости влияния состава электролита и режима электролиза на выход по току, состав и качество покрытий сплавом индий-
*
олово из кислого цитратного электролита.
Установлено, что элсктроосаждение сплава индий-олово из кислого цитратного электролита в области потенциалов, соответствующих рабочим плотностям тока происходит в режиме диффузионной кинетики.
Разработан сульфатный электролит, позволяющий получать покрытия сплавом индий-олово с достаточно высоким выходом по току.
Практическое значение работы. Разработан малотоксичний кислый цитратный электролит для осаждения индия, позволяющий получать высококачественные покрытия с выходом по току 30-41%.
Разработаны малотоксичные, стабильные кислый цитратный и сульфатный электролиты для осаждения сплава индий-олово, позволяющие получать покрытия хорошего качества с выходом по току 40-62% и содержанием индия 42-51%.
На зашиту выносятся: Составы цитратного электролита для осаждения индия и цитратного и сульфатного электролитов для осаждения сплава индий-олово.
Результаты исследования влияния составов сульфатного и кислого нитратного электролитов и режимов электролиза на выход по току индия и сплава индий-олово, а также на состав сплава.
Результаты исследования кинетических закономерностей осаждения индия и сплава индий-олово из кислых нитратных электролитов.
Результаты исследования кинетических закономерностей осаждения
сплава индий-олово из сульфатного электролита. ,
Апробация работы. Результаты работы изложены в докладах и выступлениях на Международной конференции "Прогрессивная технология и вопросы околої ии в гальванотехнике и производстве печатных плат" (Пенза, 1998), Десятой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и студентов ПГУ (Пенза, 1999), Международной конференции "Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике и производстве печатных плат" (Пенза, 1999), Одиннадцатой научно-практической конференции профессорско-преподавательского ;остава и студентов ПГУ (Пенза, 2000), III Международной научно-іехнической конференции "Новые материалы и технологии защиты от чоррозин". (Пенза, 2000), Всероссийской конференции "Прогрессивная іехнолоіня и вопросы экологии в гальванотехнике н прошводстве иечашых їлаг" (Пенза, 2000).
Кислый цііірагнміі электролит для осаждения сплава индий-олово ірошел промышленные испытания на Пензенском АО НПП «Эра».
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,
іитературпого обзора, описания методики экспериментов,
