Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Нанда Ту

Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов
<
Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Нанда Ту. Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов : диссертация ... кандидата химических наук : 05.17.03 / Нанда Ту; [Место защиты: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева].- Москва, 2009.- 118 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-2/451

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор. 7

1.1. Химические свойства различных соединений вольфрама 7

1.2. Особенности электроосаждения сплавов вольфрама 8

1.2.2. Механизмы осаждения вольфрама с другими металлами из водных растворов 10

1.2.2.1. Гипотеза образования совместного комплекса вольфрама и металл а-осадителя 10

1.2.2.2. Ранние пленочные гипотезы 11

1.2.2.3. Современная радикально-пленочная модель 12

1.3. Электроосаждение сплавов вольфрама с металлами подгруппы железа.22

1.3.1. Электроосаждение сплавов из кислых электролитов 22

1.3.2. Свойства осадков сплавов вольфрама, полученных из кислых электролитов 24

1.3.3 Электроосаждение сплавов Ni-W из сульфаматного электролита 25

1.3.4. Электроосаждение сплавов вольфрама из щелочных электролитов 26

1.3.5. Электроосаждение сплавов Ni-W из цитратных растворов 29

1.4. Влияние состава электролита и параметров электролиза на электроосаждение сплавов вольфрама 33

1.4.1. Влияние концентраций металлов подгруппы железа 33

1.4.2. Влияние аммиака, солей аммония и некоторых других производных азота на электроосаждение сплавов вольфрама 33

1.4.3. Влияние комплексообразователей на электроосаждение сплавов вольфрама 35

1.4.4. Влияние рН 41

1.4.5. Влияние плотности тока 41

1.4.6. Влияние температуры электролита 42

1.4.7 Влияние примесей 42

1.4.8 Особенности анодного процесса 43

1.5. Свойства и области применения сплавов вольфрама 45

1.5.1. Физико-механические и коррозионные свойства сплавов Fe,Ni и Со с вольфрамом 45

1.5.2. Магнитные свойства сплавов вольфрама 46

1.5.3 Микроструктура осадков сплава никель-вольфрам 47

1.5.4. Применение сплава никель-вольфрам 48

Глава 2. Методика проведения эксперимента 51

2.1. Приготовление электролитов 51

2.1.1 Приготовление электролитов на основе шестивалентного вольфрама .. 51

2.2. Подготовка образцов 55

2.3. Анализ состава покрытия 56

2.3.1. Определение содержания никеля в сплаве 56

2.4. Измерение выходов по току 57

2.4.1. Выход потоку сплава никель- вольфрам 57

2.4.2. Выход по току никеля 57

2.4.3. Выход по току вольфрама 58

2.5. Определение внутренних напряжений 58

2.6. Изучение пористости покрытии 58

2.8. Определение микротвердости покрытии 59

2.9. Поляризационные измерения 60

2.9.1. Суммарные поляризационные кривые 60

2.9.2. Парциальные поляризационные кривые 61

Глава 3. Экспериментальная часть 62

3.1. Определение диапазона рабочих значений рН электролитов 62

3.2. Электроосаждение сплава никель-вольфрам из электролитов без лигандов 64

3.3. Электроосаждение сплава никель-вольфрам из электролитов с аминоуксусной кислотой 68

3.4. Электроосаждение сплава никель-вольфрам из электролитов с лимонной кислотой 77

3.4.1. Влияние температуры электролита 78

3.4.2. Влияние концентрации вольфрамата натрия 85

3.4.3. Влияние концентрации сульфата никеля 88

3.4.4. Влияние борной кислоты на электроосаждение croiaeaNiW 92

3.4.5. Влияние проработки электролита с нерастворимым анодом на электроосаждение сплава Ni-W 99

3.4.6. Влияние концентрации лимонной кислоты на электроосаждение сплава Ni-W 103

3.4.7. Изучение пористости и твердости 107

4. Выводы 109

5.Список используемой литературы 111

Введение к работе

Наиболее распространенным твердым износостойким защитным покрытием, получаемым электрохимическим путем, является хром. Однако электролиты, используемые для электроосаждения хрома, приготовленные на основе хромовой кислоты высокотоксичны и обладают канцерогенными свойствами. Этот факт заставляет искать замену хромовому покрытию. Возможной альтернативой могут служить электрохимические сплавы никеля с молибденом'и вольфрамом.

Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью в среде H2SO4
и НС1, в хлоридсодержащих средах, проявляют высокую жаропрочность и
жаростойкость, которая не снижается при температурах до 500С.
получаемых покрытий. Сплавы Ni-Mo и Ni-W обладают значительной
микротвердостью 6-7 ГПа, которая увеличивается после термообработки. До
настоящего времени сплав Ni-W крайне редко применяется в
промышленности. Одно из применений сплава Ni-W (30-36 масс.% W)
связано с покрытием пресс-форм, используемых для прессования внутренней
(задней) стороны экранов кинескопов [85]. Основной целью
применения сплава Ni-W в этом случае является создание заданной
микрошероховатости стекла на внутренней поверхности экрана.
Микрошероховатость обеспечивает адгезию люминофора к стеклу,

повышение контрастности. Условия эксплуатации покрытий, применяемых
для этих целей, чрезвычайно жесткие, так как температура при контакте
(прессовании) с расплавленным стеклом достигает 650-750С. Для
сохранения заданной микрошероховатости, гальваническое покрытие

должно обладать низкой скоростью окисления в течение длительного времени и сохранять высокую твердость в диапазоне указанных температур, а также малую адгезию к стеклу.

Хромовые покрытия для этих целей непригодны вследствие резкого уменьшения твердости при указанных температурах. Срок службы покрытия определяется временем износа созданной на нем микрошероховатости,

проявлением скрытых дефектов (трещины, точечные дефекты, раковины,

отслаивание и т.д.) и составляет в среднем 30-70 часов. Однако, в отдельных

случаях, пресс-формы с Ni-W покрытием могут работать до 100-120 часов.

Столь большой разброс в свойствах свидетельствует, в частности, о

недостатках технологического процесса, которые выявляются при

длительной эксплуатации гальванической ванны. Эти недостатки вызывают

необходимость частой смены электролита, используемого для осаждения

сплава Ni-W .

В настоящее время наиболее перспективными электролитами, для

осаждения сплава Ni-W являются аммиачно - цитратные электролиты. В

качестве анодов в этих электролитах как правило применяют

платинированный титан или комбинацию платинированного титана и никеля.

Известно [86], что цитрат-ион с весьма высокой скоростью способен

окисляться на нерастворимых анодах при потенциалах, положительнее +700

мВ (н.в.э.), давая полимерные продукты сложного состава, которые и могут

отрицательно влиять на качество осаждаемых покрытий и являться одной из

причин нестабильности процесса. Возможны и другие причины

нестабильности процесса и ухудшения качества и свойств покрытий после

определенного времени электролиза. Например, нельзя исключать

возможность накопления в электролите продуктов неполного восстановления

вольфрамат - ионов, чтобы также может приводить к изменению свойств

электролита и сплава. В связи с этим представляется важным изучение

влияние анодных и побочных катодных реакций на свойства электролита и

сплава.

Механизмы осаждения вольфрама с другими металлами из водных растворов

Известно, что вольфрам из водных растворов его солей не выделяется. Сплавы вольфрама с металлами групп железа могут быть сравнительны легко выделены из водных растворов с высоким содержанием вольфрама и высоким выходом по току. В отношении механизма выделения тугоплавких металлов существует несколько гипотез. Рассмотрим наиболее важные из них. Известны попытки дать объяснение электрохимическому поведению вольфрама исходя из состояния его в электролите. Так, по Лайонсу [18], вольфрам и молибден не выделяются, поскольку они в электролите находятся в виде внутри орбитального комплекса. Однако имеются примеры выделения металлов из внутри орбитальных комплексов. К тому же деление комплексных соединений на внутренне и внешнеорбитальные оказалось несостоятельным, так как магнитный принцип деления здесь не может быть применим. Поскольку вольфрам и молибден осаждаются только с другими металлами, то естественно было бы предположить, что сплав получается при разряде совместного комплекса тугоплавкого металла и металла-осадителя. В работе [19] объяснено электрохимическое поведение вольфрама на основании существования пероксовольфрамата никеля, служащего комплексом переноса заряда. В таком комплексе имеется большая вероятность переноса заряда к иону вольфрама, по крайней мере на первых стадиях восстановления.

Однако, учитывая, что в этом случае выделение водорода не блокируется, по-видимому, будет недостаточно образования совместного комплекса, чтобы вольфрам выделился в виде сплава. А. Глазунов; и В. Елкин [20] предположили, что на катоде образуется окисел вольфрама, который восстанавливается водородом в присутствии металлов семейства железа или катализаторов. Данная точка зрения сходна с каталитической гипотезой. Отличие заключается в образовании фазового окисла на катоде. Кларк и Лицк [21] также считают, что пленка состоит из частично восстановленного вольфрамата, и восстанавливается она как и в первом случае. Согласно взглядам Нильсона и Холта [22], на катоде формируется і полупроницаемая пленка, пропускающая; водородные ионы, но задерживающая ионы металлов. Металлы-осадители растворяют ее, вследствие чего выделяется вольфрам в виде металла.

В работе [23] предполагалось, что на катоде образуется пленка из смеси гидроокисей трехвалентного вольфрама и двухвалентного никеля: Присутствие гидроокиси металла-осадителя обуславливает необходимую проницаемость пленки, благодаря, чему ионы вольфрама могут проникать к катоду и осаждаться на. нем. В тоже время, пленка защищает выделившиеся атомы вольфрама от обратного окисления электролитом. По данным [24] шестивалентный хром восстанавливается подобным образом. По Эрнсту и Холту [25], выделение сплавов вольфрама с металлами группы железа протекает в две стадии. Первоначально на электроде выделяется гидроокись вольфрама промежуточной валентности. Затем гидроокись восстанавливается водородом, связанным с металлом-осадителем за счет неспаренных Зс1-электронов. Эрнст и Холт, исходя из таких предпосылок, попытались рассчитать максимальное содержание вольфрама в сплавах. Они получили результаты, близкие к опытным, однако в настоящее время известны сплавы с более высоким содержанием вольфрама: На основании значения изменения средней энергии связи поверхности катода с водородом и предположения об участии адсорбированного водорода в процессе восстановления вольфрамат-иона, К.А. Курумбетов и 0:А. Суворова [26] рассчитали предельный выход по току вольфрама в случае его совместного осаждения с никелем, но экспериментально полученные величины значительно превышают теоретические. Вероятно учета только адсорбционной связи водород-металл недостаточно. А.Т. Ваграмян и сотрудники [27], считают, что одной из главных трудностей восстановления ионов таких металлов, как вольфрам и молибден, является их склонность к пассивированию. Ранние пленочные теории очень, поверхностны ив основном не обоснованы, хотя; авторы их исходят из экспериментальных наблюдений. Каждая из предложенных гипотез касается только какой-то одной стороны явления, в то время как мы имеем дело со сложной системой, поведение которой определяется свойствами отдельных элементов, а; также их взаимосвязь. Именно; это и было учтено при разработке современной пленочной модели.

Как известно, хром, находящийся; в одной подгруппе с вольфрамом и молибденом, выделяется из водных растворов с выходом по току до 80% [28], в то время как вольфрам не удается получить в виде растущих во времени осадков; Подобным образом ведут себя и металлы IV и V подгрупп периодической системы элементов Д.И. Менделеева.

Приготовление электролитов на основе шестивалентного вольфрама

Порядок приготовления электролита: 1. в коническую колбу заливалиась дистиллированная вода, в количестве 2/3 от необходимого объема; 2. в ту же колбу вносили расчетное количество сульфата никеля; 3. смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 10 минут до полного растворения соли; 4. в полученный раствор вносили расчетное количество аминоуксуной кислоты; 5. смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 10 минут до полного растворения кислоты; 6. в полученный раствор вносили расчетное количество вольфрамата натрия и борной кислоты ;(если раствор не кипятили!) 7. смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 10 минут до полного растворения соли; 8. в полученный раствор вносили расчетное количество вольфрамата натрия и борной кислоты ;(если раствор кипятили!) 9. смесь выдерживали при высокой температуре в течение 20 минут до полного растворения соли. 10.при помощи раствора H2S04 значение рН доводили до 4,5 11. раствор отфильтровывали черз бумажный фильтр «синяя лента». Для приготовления дгругих электролитов вместо борнаой кислоты использовались лимонная и аминоуксуная кислоты .В таблицах 2.1 - 2.6 приведены составы исследованных электролитов. В качестве катодов при осаждении сплава никель-вольфрам использовали медные и титановые пластины. Медные образцы обезжиривали венской известью, затем на 2 секунды погружали в раствор HNO3 20% масс.

После этого образцы промывали в большом количестве дистиллированной воды. Титановые образцы обезжиривали венской известью и активировали в растворе НС1 17% масс, при температуре 50С в течение 1 минуты. После этого образцы промывали в дистиллированной воде. Рабочие участки образцов отделяли от нерабочих при помощи химически стойкого лака НЦ -222. Никель в сплаве определяли с помощью титриметрического метода. Сплав никель-вольфрам осаждали на титановые катоды для облегчения отделения покрытия от основы. Осадок отделяли от подложки вольфрамовым ножом. Затем 0,1 г осадка взвешивали и переносили в химический стакан. Добавляется 1мл HN03 56% масс, 0,5мл НС1 и 20 мл. дистиллированной воды. Полученная смесь кипятится до полного растворения осадка и испарения избытка кислоты. После этого раствор охлаждается до 20С. Далее к раствору добавляется 10 мл раствора NH4OH 25% масс. Раствор перемешивается до полного растворения гидроксида никеля и переливается в мерную колбу на 50 мл. Из мерной колбы отбирается аликвотная часть раствора 5 мл и переносится в коническую колбу. Далее в коническую колбу добавляется 10 мл аммиачного буфера, насыпается индикатор мурексид на кончике шпателя. Раствор в конической колбе тщательно перемешивается. Далее раствор титруется 0,1 н раствором ЭДТА. Точка эквивалентности определяется по изменению окраски раствора из желтой в красно-фиолетовую.

Массовую долю никеля в сплаве определяют по формуле: С Выход по току сплава определяется по привесу образца. Практическая масса сплава (тпр) определяется по изменению массы катода, измеряемой на аналитических весах. Теоретическая масса сплава рассчитывается по закону Фарадея: Nw- массовая доля вольфрама в сплаве gNi - электрохимический эквивалент никеля, г/Ач gw - электрохимический эквивалент вольфрама, г/Ач I - сила тока, A, t - время электролиза, ч. Внутренние напряжения определялись методом гибкого катода. Катодом служила изолированная с одной стороны медная пластинка размером 0,5 х 5 см. После предварительной подготовки, описанной пункте 2, на рабочую часть катода осаждали сплав толщиной 10 мкм.

После осаждения образец высушивали, и измеряли отклонение свободного конца в сторону анода. Изучение пористости покрытия производилось на изолированных с одной стороны стальных образцах с рабочей поверхностью 1,5 х 1,5 см. Рабочую поверхность образца подвергали полировке, злектромическому обезжириванию в растворе состава: NaOH 7.5 г/л ,Na 2С03 30 г/л, Na3P04 20 г/л ,NiS03 3 г/л при плотности тока 10 А/дм и активированию в течение 30-40 сек в 10% ном растворе H2S04. Далее на подготовленную таким образом поверхность электрохимически осаждали сплав толщиной 10 и 20 мкм. Определение пористости проводилось наложением фильтровальной бумаги, смоченной раствором следующего состава: K3FeCN6 3 г/л, NaCl - 20 г/л.

Электроосаждение сплава никель-вольфрам из электролитов без лигандов

За основу был взят и изначально исследован простой слабокислый электролит состава (моль/л): NiS04 7Н20 (ОД), Na2W04 2H20 (0,05). Исследования проводились при рН 4,5 и температуре электролита: 70С.

Было установлено, что из электролита такого состава при плотностях тока 0,5 -1,0 А/дм осаждались темные шелушащиеся осадки сплава с включениями гидроксидов никеля, образующихся в результате подщелачивания приэлектродной зоны электролита в процессе электролиза. Содержание вольфрама в сплаве в этом случае было достаточно высоким и достигало 40-45 масс.%. При использовании механического перемешивания также осаждался сплав, содержащий большое количество гидроксидов никеля, а содержание вольфрама в сплаве в этом случае снижалось до 27-30 масс.%.

Таким образом, несмотря на высокое содержание вольфрама в сплаве использовать для осаждения сплава никель-вольфрам электролит, содержащий только лишь вольфрамат натрия и сульфат никеля, нельзя из-за включения большого количества гидроксидов никеля в катодный осадок.

Для стабилизации рН электролитов никелирования применяется борная кислота, поэтому было исследовано влияние борной кислоты на осаждение сплава никель-вольфрам из электролитов без лигандов, содержащих только сульфат никеля и вольфрамат натрия (табл. 3.1). осаждались сплавы с небольшими включениями гидроксидов никеля, при этом содержание вольфрама в сплаве немного снижалось. Из электролитов с большими концентрациями борной кислоты осаждались матовые, светлые, компактные осадки сплава без включений гидроксидов никеля. Следует отметить, что при перемешивании качественные осадки сплава без неметаллических включений образовывались, начиная с более низкой концентрации борной кислоты: 0,1 М. В этом случае при введении борной кислоты содержание вольфрама в сплаве снижалось с 30% до 20%.

При дальнейшем увеличении концентрации борной кислоты в электролите содержание вольфрама в сплаве также снижается. ВТ сплава, напротив, возрастает, что, по-видимому, обусловлено увеличением перенапряжения выделения водорода на сплавах с низким содержанием вольфрама.

Возможно, снижение содержания вольфрама в сплаве при увеличении концентрации борной кислоты в электролите можно объяснить с позиций существующей радикально-пленочной модели [82]. Согласно этой модели, осаждение вольфрама из слабокислых электролитов становится возможным в основном благодаря адсорбции ионов пятивалентного вольфрама, образующегося в результате неполного восстановления W(V1) на гидроксиде одновалентного никеля №ОНадС, образующемся в качестве промежуточного продукта при восстановлении ионов Ni . Как уже отмечалась, борная кислота, являясь буфером, снижает рН прикатодного слоя и, таким образом, препятствует образованию большого количества гидроксидов никеля в прикатодном пространстве. Этим объясняется, по-видимому, то, что в электролите с борной кислотой содержание вольфрама ниже, чем в электролите, содержащем только сульфат никеля и вольфрамат натрия.

Перемешивание электролита также является одним из способов уменьшения рН прикатодного слоя и предотвращения образования гидроксидов никеля. Этим, по-видимому, также объяснятся то, что при перемешивании в электролитах такого типа содержание вольфрама в сплаве было ниже, чем без перемешивания.

Из литературы [83] известно, что фосфаты и силикаты оказывают каталитическое влияние на восстановление молибдат- и вольфрамат-ионов. По этой причине реакция восстановления шестивалентного молибдена до молибденовой сини является качественной по отношению к фосфатам и силикатам [84]. По-видимому, такое действие этих ионов обусловлено образованием гетерополивольфраматов и гетерополимолибдатов. Вольфрамат-ионы также могут образовывать гетерополисоединения и с борной кислотой [78]. Поэтому была проведена серия опытов, в которой раствор, содержащий вольфрамат натрия и борную кислоту предварительно кипятился перед приготовлением электролита. Было установлено (рис. 3.1, кривая 1), что в этом случае содержание вольфрама в сплаве выше по сравнению с электролитами, полученными простым смешением солей. ВТ сплава в случае предварительного кипячения (рис. 3.1, кривая 2) также значительно выше, но очень резко снижается с увеличением плотности тока, что, по-видимому, обусловлено появлением диффузионных ограничений по разряду вольфрама и никеля в сплав.

Полученные результаты подтверждают предположение о том, что борная кислота способна образовывать гетерополисоединения с вольфраматом, катализируя таким образом его разряд.

Помимо борной кислоты, в качестве буферной добавки также исследована янтарная кислота. Известно, что она обладает лучшими буферными свойствами. Действительно гидроксиды никеля переставали включаться в осадок уже при ведении в электролит 0,04 М янтарной кислоты. Но содержание вольфрама в сплаве было низким и во всем диапазоне плотностей тока не превышало 7 % (рис. 3.2, кривая 1). Кроме того, осадки сплава, полученные из этого электролита, шелушились, что, возможно, связано с микровключениями янтарной кислоты в катодный осадок. Поэтому дальнейшие исследования с использованием этой буферной добавки было решено не продолжать.

Электроосаждение сплава никель-вольфрам из электролитов с лимонной кислотой

Таким образом, как показали проведенные исследования, качество осадков, полученных из слабокислого электролита с лигандом, который образует комплексные соединения только лишь с никелем, но практически не оказывает влияния на соединения вольфрама, удовлетворительное только в области низких плотностей тока. Содержание вольфрама в таких сплавах не высокое и не превышает 10%. Поэтому было принято решение исследовать другой тип электролитов, содержащих органический лиганд, способный образовывать комплексные соединения не только с никелем, но и с пяти- и шестивалентным вольфрамом. В качестве такого органического лиганда была выбрана лимонная кислота, традиционно применяемая при создании электролитов для осаждения сплавов тугоплавких металлов. Кроме этого лимонная кислота является хорошим буфером. Исследования проводили в электролите, содержащем те же концентрации осаждающихся металлов и лиганда, что и в предыдущих экспериментах (моль/л):№804»7Н20 (0,1), Na2W04-2H20 (0,05), С6Н807»Н20 (0,05), рН-4,5. Все исследования в электролитах с лимонной кислотой проводились с использованием нерастворимых анодов, причем для предотвращения окисления лимонной кислоты на аноде, анодное пространство отделяли от общего объема электролита при помощи катионитовой мембраны МК-40. Для определения оптимальных режимов осаждения сплава из данного электролита было исследовано влияние температуры и плотности тока на качество получаемых осадков сплава, а также состав сплава и выход по току сплава.

Влияние температуры на качество осадков, а также состав и выход по току сплава было исследовано при плотности тока ік=0,5А/дм2. При низких температурах (20 С - 40 С) покрытие плохо сцеплено с подложкой, в результате этого через некоторое время после осаждения покрытие отслаивается от основы. При 20 С, покрытие шелушилось по краям сразу после электролиза. При росте температуры от 20 до 70С качество покрытий значительно улучшается. При 70С осаждающееся покрытие было светлым, равномерным, хорошо сцепленным с подложкой и полублестящим. При этой температуре содержание вольфрама составило порядка 17%, что на 10% больше, чем в электролите аналогичного состава с аминоуксусной кислотой. Увеличение содержания вольфрама в сплаве при увеличении температуры (рис. 3.11, кривая 1), по-видимому, обусловлено снятием диффузионных ограничений по разряду вольфрама в сплав. ВТ сплава при данной плотности тока, напротив, немного снижается (рис. 3.11, кривая 2). При увеличении плотности тока содержание вольфрама в сплаве снижается, причем, чем ниже температура электролита, тем более резко меняется состав сплава при увеличении плотности тока (рис. 3.12). Зависимость ВТ сплава от плотности тока при 70С проходит через слабо выраженный максимум (рис. 3.13, кривая 2), а при температуре электролита 60С ВТ сплава резко падает с увеличением плотности тока (рис. 3.13, кривая

Неоднозначность, в некоторых случаях экстремальный характер зависимостей ВТ сплава от температуры и плотности тока, по-видимому, объясняются тем, что величина ВТ сплава в. каждом отдельном случае определяется целом набором факторов: 1) содержанием вольфрама в сплаве: при увеличении содержания вольфрама снижается перенапряжение выделения водорода, что должно приводить к снижению ВТ сплава; 2) наличием диффузионных ограничений по разряду вольфрама и никеля в сплав: диффузионные ограничения для вольфрама и никеля снимаются при увеличении температуры электролита и снижении плотности тока, что должно приводить к увеличению ВТ сплава в этих случаях; 3) наличием диффузионных ограничений по разряду ионов водорода: при увеличении температуры электролита разряд водорода облегчается, что должно приводить к снижению ВТ сплава. Характер зависимости ВТ сплава от температуры электролита или же от плотности тока, определяется тем, насколько сильно действие каждого из факторов в данном случае. Такая взаимосвязь ВТ сплава и условий электролиза сильно осложняет анализ полученных зависимостей. Качество осадков сплава при увеличении плотности тока снижалось. При 70С светлые равномерные осадки сплава без выраженных краевых эффектов осаждались только при плотностях тока 0,5-1 А/дм . При плотности тока 2 А/дм2 осаждался сплав с небольшими краевыми эффектами. При плотностях 3-4 А/дм осаждались более темные осадки сплава с выраженными краевыми эффектами. Покрытие, полученное при 5 А/дм2, было темным по всей поверхности образца. При более низкой температуре (60С) резкое ухудшение качество осадков происходило при более низких плотностях тока. Кривые, полученные из электролитов при различных температурах, располагаются в одной области потенциалов (рис. 3.14). На кривых наблюдается площадки предельного тока. При повышении температуры электролита величина предельного тока возрастает.

Похожие диссертации на Электроосаждение сплава Ni-W из слабокислых электролитов