Классификация покрытий и основные параметры гальванических процессов

Классификация покрытий. Гальванические и химические покрытия по своему назначению подразделяют на три вида: защитные, защитно-декоративные и специальные.
Защитные покрытия предназначены для защиты металлов от коррозии, к ним относят цинковые, кадмиевые, оловянные и другие покрытия. При использовании некоторых дополнительных методов обработки «ли введением добавок в электролит удается придать им декоративные свойства.
Защитно-декоративные покрытия наряду с защитными свойствами обладают и декоративными. К ним относят медные, никелевые, хромовые и цинковые с последующей обработкой покрытия.
Специальные виды покрытий придают изделию определенные физико-химические свойства, например твердость, коррозионную стойкость, способность к пайке, высокую адгезию к резине. К таким покрытиям относят твердое хромирование, железнение, химическое никелирование и др.
Основные параметры гальванического процесса.
Плотность тока — отношение силы тока к единице поверхности (А/дм2). Эта величина является основным параметром процесса и оказывает большое влияние на структуру и свойства осадков. Существует минимальная плотность тока для каждого процесса, ниже которой покрытие не осаждается. При увеличении плотности тока выше оптимальных значений происходит образование порошкообразных и губчатых осадков. Для повышения рабочей плотности тока и получения качественных осадков (покрытий) необходимо изменять условия осаждения: повышать температуру электролита, вводить перемешивание, повышать концентрацию компонентов, входящих в электролит, изменять pH. Изменяя условия осаждения, можно повысить плотность тока в 2—3 раза и соответственно увеличить, скорость осаждения.
Объемная плотность тока — отношение силы тока к объему электролита (А/л). Эта величина необходима для оценки работоспособности ванны (при определении максимальной поверхности ее загрузки) с заданной рабочей плотностью тока. В случае ее превышения происходит нагрев электролита и изменение его рабочих характеристик.
Выход по току — отношение фактически выделившегося на катоде вещества при прохождении электрического тока к количеству вещества, которое должно было бы выделиться по закону Фарадея. Выход по току зависит от состава электролита, его природы и условий осаждения. На катоде может происходить несколько реакций одновременно: осаждение металла, выделение водорода, промежуточное восстановление и др. Так, в стандартном электролите хромирования 85—90% всего пропускаемого электричества расходуется на выделение водорода и только 10—15% на выделение металла. Выход по току металла приближается к 100% в кислых электролитах. В комплексных электролитах ои составляет 70—80%, что связано с затратой энергии на разложение комплекса.
Рассеивающая способность — свойство электролита давать равномерные по толщине осадки. Рассеивающая способность выражается в процентах. Практически толщина покрытия на различных участках поверхности различна. На краях и выступах она больше, в углублениях меньше. Это объясняется тем, что силовые линии электрического поля распределяются неравномерно по поверхности катода, концентрируясь на краях и выступах. Для получения более равномерных покрытий необходимо повышать катодную поляризацию (введением комплексообразователя) и электропроводность электролита. Повышение рассеивающей способности на практике достигается регулированием межэлектродного расстояния, применением специальных анодов и экранов, а также созданием специальной оснастки, обеспечивающей более равномерное распределение силовых линий по покрываемой детали.
pH электролита определяется как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода и характеризует кислотность раствора. pH электролита является одним из основных параметров, определяющих его работоспособность. Заданное значение pH поддерживается введением в электролит различных буферных добавок.