Скорость - осаждение - хром
Cтраница 2
Одно из таких направлений имеет в еиду интенсификацию и стабилизацию процесса хромирования. Этот вопрос одновременно решается различными путями. При этом скорость осаждения хрома возрастает не только за счет применения более высоких плотностей тока, но также и за счет увеличения выхода по току. [16]
В наиболее распространенном электролите анионами служат сульфаты. Известно, что скорость осаждения хрома и качество осадка зависят от соотношения концентрации серной и хромовой кислот. В саморегулирующиеся электролиты вводят малорастворимые соли: сернокислый стронций и кремнефтористый калий, благодаря чему концентрация анионов SO42 - и SiF62 - поддерживается постоянной и процесс хромирования отличается стабильностью и повышенной производительностью. По литературным данным [70-72], скорость осаждения хрома в саморегулирующемся электролите примерно в 1 5 раза выше, чем в обычном растворе. [17]
 |
Влияние концентрации сульфатов на выход по току при различном содержании СгО3.| Влияние катодной плотности тока и температуры на выход по току. [18] |
Процесс хромирования отличается весьма низким катодным выходом по току. Основная часть электрической энергии, как это уже отмечалось, расходуется на побочные процессы - электролиз воды и восстановление Сг6 до Сг3 на катоде и окисление Сг3 5 до Сг6 на аноде. Если же учесть еще небольшой электрохимический эквивалент для Сгб, то расчеты показывают, что скорость осаждения хрома в десятки раз меньше скорости осаждения других металлов. [19]
 |
Влияние концентрации сульфатов на выход по току при различном содержании СгО3.| Влияние катодной плотности тока и температуры на выход по току. [20] |
Процесс хромирования отличается весьма низким катодным выходом по току. Основная часть электрической энергии, как это уже отмечалось, расходуется на побочные процессы - электролиз воды и восстановление Сгб до Сг3 на катоде и окисление Сг3 до Сг6 на аноде. Если же учесть еще небольшой электрохимический эквивалент для Сг6, то расчеты показывают, что скорость осаждения хрома в десятки раз меньше скорости осаждения других металлов. [21]
 |
Деление на зоны типичных осадков хрома в сульфатных. [22] |
Блестящие осадки хрома получаются при средних температурах электролита 45 - 65 С в широком диапазоне плотностей тока. Осаждение блестящего хрома возможно и при более высоких температурах электролита из малоконцентрированных растворов при высоких плотностях тока. Например, при 70 - 75 С плотность тока может достигать 150 - 200 А / дм2, что позволяет соответственно повысить скорость осаждения хрома и уменьшить продолжительность хромирования. [23]
 |
Зоны осадков хрома при концентрации СгО3 в электролите ( г / л. а - 150. б - 250. в - 350. [24] |
Блестящие осадки хрома получаются при средних температурах электролита 45 - 65 С в широком диапазоне плотностей тока. Осаждение блестящего хрома возможно и при более высоких температурах электролита из разбавленных растворов при высоких плотностях тока. Например, при 70 - 75 С плотность тока может достигать 150 - 200 А / дм2, что позволяет соответственно повысить скорость осаждения хрома и уменьшить продолжительность хромирования. Блестящий хром имеет наиболее высокую твердость, хорошее сцепление с основным металлом детали и относительно небольшую хрупкость. [25]
Chirnside и L. H. Dauncey [ Analyst, 68, 175 ( 1943) ] нашли, что высокая плотность тока, повышение температуры и концентрации, а также понижение кислотности раствора увеличивают скорость осаждения хрома, в то время как восстановители, сульфат аммония и вращение анода препятствуют его выделению. [26]
Если, например, снижение температуры электролита с 70 до 55 ускоряет осаждение в саморегулирующемся электролите в среднем в 1 1 раза, то для сернокислого скорость осаждения в этих условиях увеличивается в 1 3 раза. Это означает, что саморегулирующийся электролит значительно менее чувствителен к колебаниям температуры, чем сернокислый, и что процесс хромирования в нем можно вести в более широком диапазоне температур. Саморегулирующийся электролит не требует поэтому столь тщательного наблюдения за температурным режимом, как сернокислый. Изменение плотности тока влияет на скорость осаждения хрома в саморегулирующемся электролите также в меньшей степени, чем в сернокислом, однако в этом случае различие невелико. [27]
С углеводороды находятся в газообразном состоянии. Выделение их в качестве продуктов распада обусловливает увеличение давления в реакционном сосуде. При этом парциальное давление исходного МОС уменьшается. Таким образом, выделение легколетучих продуктов распада ограничивает скорость осаждения хрома и обусловливает наличие пиковой скорости при данной скорости откачки и размерах сосуда. [28]
Эта величина допуска на износ для гладких калибров колеблется от нескольких микрон до сотых долей миллиметра. При размерном хромировании приходится также считаться с допуском на неточность изготовления калибра. В некоторых случаях эта величина составляет всего лишь 2 мк. Поэтому в процессе электролиза не допускаются колебания плотности тока, так как при этом изменяется скорость осаждения хрома и невозможно получить слой с точностью до 1 - 2 мк. [29]
В качестве электролита при хромировании применяют подкисленные серной кислотой растворы хромового ангидрида СгОз. В связи с тем, что перенапряжение водорода на хроме невелико, выход хрома по току в кислых растворах обычно ниже 20 %, большая часть тока идет на выделение водорода. Применение высоких и очень высоких плотностей тока до 100 а / дм2 ( 10000 а / ж2) позволяет получать несколько более высокие выходы по току. В растворе, содержащем шестивалентные ионы хрома, электрохимический эквивалент его очень мал, а в совокупности с малым выходом по току скорость осаждения хрома также очень мала и расход количества электричества на единицу веса металла очень велик. Это и является основной причиной того, что растворы хромовой кислоты применяются главным образом для осаждения тонких покрытий, в то время как в области гидроэлектрометаллургии хрома ( § 71) работают над внедрением трехвалентных солей. [30]
Страницы: 1 2 3