Кафедра xxx
Атестаційна робота по темі:
В«нанесення металевих покриттів хімічним способомВ»
на здобуття ступеня бакалавра за напрямом xxx
В« xxx В»
Москва 2007
ЗМІСТ 2
1. 3
2. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ ................................................ ............................. 5
2.1. Підготовка поверхні виробів перед нанесенням покриттів .......... 6
2.1.1. Механічна підготовка ................................................ ................... 7
2.1.2. 8
2.1.3. 10
2.1.4. 10
2.1.5. 17
2.1.5. 18
2.2. Хімічне нікелювання ................................................ ................. 23
2.2.1. Область застосування та умови освіти Ni - P-покриттів.
2.2.2. Структура і фізико-хімічні властивості Ni - Р-покриттів ........ 31
2.2.3. Технологічні процеси осадження Ni-Р-покриттів .............. 36
2.2.4. Хімічне нікелювання металів .............................................. 39
2.2.5. Хімічне нікелювання неметалічних матеріалів (пластмас і неорганічних діелектриків) .......................................... ......................... 45
2.3. Хімічне кобальтірованіе ................................................ ............. 50
2.3.1. Короткі відомості про структуру і властивостях Со-Р-покриттів ......... 50
2.3.2. Умови утворення, структура і властивості Со-В-покриттів .........
2.4. Осадження нікель-фосфорних і кобальт-фосфорних покриттів, легованих іншими 58
2.4.1. 58
2.4.2. Покриття Ni-Сu-Р, Ni-Fe-Р, Ni-Re-Р, Ni-Со-Re-Р, Ni-W-Р, Со-W-Р і Ni-Со-W-Р .... .................................................. ........................ 61
2.4.3. Покриття Со-Zn-Р, Со-Fe-Р, Со-Re-Р, Со-Сu-Р, Со-Мо-Р, 63
2.5. Хімічне міднення ................................................ ........................... 65
2.5.1. Властивості покриття і умови освіти .................................... 65
2.5.2. Склади розчинів хімічного міднення ..................................... 68
2.6. Хімічне осадження дорогоцінних металів .................................. 74
2.6.1. Хімічне сріблення ................................................ .................... 74
2.6.2. Хімічне золочення ................................................ ...................... 77
2.6.3. Хімічне палладірованіе і платінірованіе ............................. 80
2.7. Устаткування для процесів хімічного осадження металевих покриттів 83
3. 92
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ............................................. .............................. 94
1. ВСТУП
Широко Найпоширенішим способом захисту металів від корозії є покриття їх шаром інших металів. Покривають метали самі корродируют з малою швидкістю, оскільки покриваються щільною оксидною плівкою. Покриває шар наносять різними методами [1]:
В· гаряче покриття - Короткочасне занурення в ванну з розплавленим металом;
В· виготовлення біметалічних аркушів (залізо і мідь, алюміній і дюралюміній, вуглецева сталь і неіржавіюча сталь і т.п.);
В· гальванічне покриття - електроосадження з водних розчинів електролітів;
В· металізація - напилення [2, 3];
В· дифузійне покриття - обробка порошками при підвищеній температурі в спеціальному барабані;
В· за допомогою газофазної реакції, наприклад:
(в розплаві з залізом).
Є й інші методи нанесення металевих покриттів. Наприклад, різновидом дифузійного способу є занурення виробів у розплав хлориду кальцію, в якому розчинені наносяться метали. Для вивчення екстер'єрного характеру застосовується сусальне золочення і сріблення, наклеювання на поверхню виробу найтонших листочків золота або срібла.
Своєрідним способом нанесення металевих покриттів є металізація - розпорошення розплавленої металевого дроту струменем стисненого повітря.
В даний час широке поширення набули нові технології нанесення металевих покриттів за рахунок надзвукового удару частинок об поверхню [4, 5, 6]. Прискорення частинок до надзвукових швидкостей здійснюється стиснутим повітрям. При цьому забезпечується нанесення металевих покриттів з порошкових матеріалів (алюмінієві, мідні, цинкові, нікелеві, олов'яні, свинцеві, бабітові) газодинамічним методом.
Переваги даної технології: - використовується тільки стиснене повітря і електроенергія; - немає нагрівання і окислення металу частинок і підкладки, деформацій, змін структури і фазового складу металів; - немає шкідливих та агресивних газів, речовин, випромінювань та інших небезпечних чинників; - технологічна простота нанесення покриттів, - обумовлюють широке застосування даного методу [6].
В великомасштабному виробництві для захисту металів від корозії, декоративної обробки виробів, додання поверхні виробів спеціальних властивостей найбільш поширені покриття, одержувані хімічним чи електрохімічним методами [1]. Гальванічні металопокриття пластмас та інших діелектриків отримали широке поширення для захисно-декоративної обробки різноманітних виробів і для технічних цілей при виготовленні різних машин і приладів (особливо радіотехнічних та електронних). Область і масштаби застосування цих покриттів з подальшим розвитком техніки постійно збільшуються, оскільки нанесення металопокриттів дозволяє отримувати матеріали з дуже цінним поєднанням фізико-механічних, хімічних та експлуатаційних властивостей металу і діелектрика в одній і тій же деталі [7].
Різноманітність сучасних хімічних методів нанесення металевих покриттів вимагає цілеспрямованого вивчення і систематизації інформації, накопиченої в даний час, для оптимізації та подальшого ефективного використання, тому метою даної роботи став огляд хімічних методів нанесення металевих покриттів.
2. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ.
Процес хімічного металлірованія є каталітичним чи автокаталітіческіх, а каталізатором є поверхню виробу. Використовуваний розчин містить з'єднання наносимого металу і відновник. Оскільки каталізатором є поверхню виробу, виділення металу і відбувається саме на ній, а не в об'ємі розчину. В даний час розроблені методи хімічного покриття металевих виробів нікелем, кобальтом, залізом, паладієм, платиною, міддю, золотом, сріблом, родієм, рутенієм і деякими сплавами на основі цих металів. В якості відновників використовують гіпофосфіт і боргідрід натрію, формальдегід, гідразин. Природно, що хімічним никелированием можна наносити захисне покриття не на будь-який метал.
Металеві покриття ділять на дві групи:
- корозійностійкі;
- протекторні.
Наприклад, для покриття сплавів на основі заліза в першу групу входять нікель, срібло, мідь, свинець, хром. Вони більш електропозитивні по відношенню до заліза, то є в електрохімічному ряді напруг металів стоять правіше заліза. У другу групу входять цинк, кадмій, алюміній. Вони більш електронегативні по відношенню до заліза.
У повсякденному житті людина найчастіше зустрічається з покриттями заліза цинком і оловом. Листове залізо, покрите цинком, називають оцинкованим залізом, а вкрите оловом - білою бляхою. Перше у великих кількостях йде на покрівлі будинків, а друге - на виготовлення консервних банок. Вперше спосіб зберігання харчових продуктів в бляшаних банках запропонував кухар Н.Ф. Аппер у 1810 році. І те, і інше залізо отримують, головним чином, простяганням аркуша зал...
