Гальваническое свинцевание

Главная → Свинцевание гальваническое

Svincevaniye_galvanicheskoye_1


Электролитические свинцовые покрытия применяют для защиты стали в химической промышленности, на коксохимических предприятиях, для предохранения аппаратуры от действия серной кислоты, сернистых газов, для защиты от действия на сталь отравляющих веществ, для защиты от действия бензина. Применяют свинцовые покрытия для защиты от воздействия паров серной кислоты.

 

Нормальный потенциал свинца равен -0,126 В. В паре с железом свинец, является катодом. Он мало склонен к пассивации в окислительных кислотах. Химическая стойкость свинцовых покрытий объясняется образованием сравнительно толстых защитных пленок, которые непосредственно защищают свинец. В серной кислоте, в частности, образуется защитная пленка сульфата свинца.

 

В азотной и уксусной кислотах свинец не устойчив, так как нитраты и ацетаты хорошо растворимы в воде. Неустойчив свинец и в растворах щелочей [4].

 

Для электролитического свинцевания пригодны как кислые, так и щелочные электролиты. Известны составы на основе простых и комплексных солей: фторборатные, кремнефторидные, перхлоратные, сульфаматные, нитратные, ацетатные, плюмбитные, фенолсульфоновые, тартратные, пирофосфатные, полиэтиленполиаминовые, нитрилтриацетатные и др. Промышленное значение имеют борфторидные, кремнефторидные и фенолсульфоновые электролиты. [2]

 

Состав электролитов для свинцевания и режимы электролиза представлены в таблице [4]


Состав электролитов для свинцевания и режимы электролиза

 

Компоненты и режим работы

Состав электролитов, г/л

1

2

3

4

Свинец борфтористоводородный

125-200

-

-

145-200

Свинец

кремнефтористоводородный

-

-

80-150

-

Свинец фенолсульфоновый

-

170-180

-

-

Кислота борфтористоводородная

40-60

-

-

30-60

Кислота

 кремнефтористоводородная

-

-

20-35

-

Кислота парафенолсульфоновая

-

20-25

-

-

Кислота борная

-

-

5-6

7-11

Клей мездровый (столярный)

0,5-1,0

0,4-0,5

0,5-1,0

0,8-1,0

Температура, °С

15-25

15-25

15-25

20-35

Плотность тока, А/дм2

0,5-2,0

0,5-1,0

1-2

1-5

Скорость осаждения, мкм/мин

0,25-1,00

0,25-0,50

0,5-2,5

0,5-2,2


 

В состав кислых электролитов свинец входит в виде следующих солей: борфторида Pb(BF4)2, кремнефторида Pb(SiF6)2, фенолсульфоната Pb(C6H4SO3OH)2, перхлората Pb(ClO4)2  и  сульфамата Pb(H2NSO3). В таких электролитах необходимо присутствие свободной кислоты для предупреждения гидролиза соли свинца, увеличения электропроводимости, некоторого улучшения структуры осадков и снижения склонности к дендритообразованию. В составе электролита для первых двух ванн содержится, кроме того, борная кислота, необходимая для повышения устойчивости соответствующих свинцовых солей. 

 

Температура электролитов 18-40 °С. Катодная плотность тока составляет до 0,3 кА/м2 в борфторидном, кремнефторидном, перхлоратном электролитах и до 0,1-0,2 кА/м2 в фенолсульфонатном и сульфаматном электролитах. Выход металла по току близок к 100%  вследствие высокого перенапряжения выделения водорода на свинце и невысокой катодной поляризации. Аноды изготовлены из чистого свинца. Анодная плотность тока равна катодной. В качестве добавок в кислые электролиты свинцевания вводят коллоиды (клеи, желатин, декстрин), которые оказывают благоприятное влияние на структуру покрытий и несколько увеличивают катодную поляризацию. [2]

 

Режим электролиза, в частности, плотность тока, выбирают в зависимости от необходимой толщины покрытия. Для получения тонких слоев покрытий (~ 30 мкм) рекомендуется применять более разбавленный электролит. [1]

 

Щелочные плюмбитные электролиты просты по составу, доступны, их легко приготовить. В этих электролитах свинец присутствует в виде анионов Pb(OH)42-, образующихся в результате диссоциации комплексных солей плюмбитов натрия или калия Na2[Pb(OH)4] или K2[Pb(OH)4]. Низкая растворимость плюмбитов в щелочном растворе (0,23 экв. Pb  в 4 н. КОН)ограничивает верхний предел допустимых плотностей тока (10-40 А/м2). Для расширения интервала плотностей тока рабочую температуру поддерживают в пределах 60-70 °С. Растворимость свинца увеличивается в присутствии 60-65 г/л глицерина или сегнетовой соли. Это объясняется образованием растворимых комплексных соединений свинца типа глицератов.

  

Свинцовые аноды  пассивируются вследствие накопления карбоната натрия, образующегося при взаимодействии свободной щелочи с диоксидом углерода воздуха. Катодная поляризация в щелочном плюмбитном электролите невелика.

Поляризуемость катода в интервале рабочих плотностей тока более высокая, что наряду с хорошей электропроводимостью электролита обуславливает более высокую рассеивающую способность по сравнению с кислыми растворами. [2]

  

Широкое применение щелочных электролитов ограничено невысокой стабильностью растворов, низкими плотностями тока, пассивированием анодов и отсутствием хорошего сцепления свинцовых покрытий со стальной основой. [1]

  

Борфтористоводородные электролиты отличаются высокой стабильностью, в них получаются мелкокристаллические, хорошо сцепленные с основой осадки непосредственно на стали, поэтому выбран именно этот электролит.


1.     Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник/под ред. М. А. Шлугера. - М.: Машиностроение, 1985. - Т. 1. 1985. - 240 с.

2.     ГОСТ 23738-85. Ванны автооператорных линий для химической, электрохимической обработки поверхности и получения покрытий. Основные параметры и размеры.

3.     Прикладная электрохимия: Учеб. для вузов/Под ред. докт. тех. наук проф. А. П. Томилова. - М.: Химия, 1984. - 520 с.

4.     Справочник по гальваностегии. Каданер Л.И. - Техника, 1976. - 254 с.

5.     Справочник химика. - М.-Л.: Химия, 1966. Т.I. - 1072 с.

6.     Справочник химика. - М.-Л.: Химия, 1964. Т.3. - 1000 с.

7.     Технология электрохимических покрытий: Учеб. для средних специальных учебных заведений/М. А. Дасоян, И. Я. Пальмская, Е. В. Сахарова. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. - 391 с.

 


Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия" Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс "Оригинальные тексты"

 

Яндекс.Метрика