Вопросы защиты изделий от коррозии, придания им высоких декоративных свойств, увеличения стойкости деталей машин являются актуальными в производстве современных машин и приборов. В связи с этим большое внимание в настоящее время уделяется совершенствованию технологии защитно-декоративных и износоустойчивых покрытий.
Существуют различные способы защиты изделий от коррозии; к наиболее распространенным относятся защитные покрытия: металлические,
химические, лакокрасочные и эмалевые. В зависимости от способа нанесения металлические покрытия могут быть электролитические (гальванические), горячие, диффузионные и т.п. В последние годы технологические процессы электролитического нанесения металлов подгруппы железа находят все более широкое распространение в промышленности.
Одной из основных задач современного гальванического производства является разработка процессов получения коррозионностойких покрытий, позволяющих заменить экологически небезопасные кадмиевые покрытия. Наиболее широко применяемым в промышленности защитным покрытием является цинк, для улучшения эксплуатационных свойств покрытий их легируют различными компонентами, одним из самых распространенных является никель.
Цинк-никелевые покрытие применяется как альтернатива кадмиевым покрытиям. Однако, использование цинк-никелевых покрытий ограничено, так как сложность процессов, проходящих при электроосаждении сплавов, не позволяет заранее предсказать свойства данных покрытий.
1. Исследования электроосаждения цинк-никелевых покрытий из кислых сульфатно-хлоридных электролитов показали, что данный электролит требует большего внимание по корректировке данных, а именно его состава и кислотности (pH) для более эффективного осаждения.
2. При анализе влияние плотности тока на процесс электроосаждения, было установлено, что при увеличении плотности тока выход по току в большинстве случаев уменьшается, а скорость осаждения покрытия, цинка и никеля, и толщина осажденного покрытия незначительно увеличивается. При изучении микроструктуры покрытия, было выявлено, что все образцы имеют мелкозернистую структуру, и с ростом плотности тока размер зерна уменьшается.
3. Было установлено, что при осаждении цинк-никелевого покрытия на латунную подложку скорость осаждения никеля во всех опытах ниже, чем скорость осаждения цинка, что характерно для аномального соосаждения. Исследования с нагреванием выявили обратный характер, то есть соосаждение проходило по нормальному характеру, а скорость осаждения никеля была выше, чем у цинка. При осаждении цинк-никелевого покрытия на стальную подложку установлено, что во всем интервале плотностей тока наблюдается нормальный характер соосаждения цинка и никеля.
4. Серия опытов с перемешиванием электролита показала, что перемешивание незначительно увеличивает скорость осаждения, поэтому не сильно повлияло на толщину покрытия. Выход по току при более низких плотностях тока увеличился, а при увеличении плотности тока становится ниже, чем в опытах без перемешивания.
5. Опыты с нагреванием электролита показали, что выход по току
увеличивается с увеличением температуры, скорость осаждения и толщина аналогично увеличивается, а характер соосаждения стал нормальным, то есть содержание никеля намного больше, чем цинка.
6. При сравнении кинетики осаждения на латунную и стальную подложку было установлено, что выход по току при осаждении на латунную подложку значительно выше, чем на стальную подложку. Скорость осаждения покрытия на латунную подложку значительно выше, чем на стальную подложку, состав покрытия сильно отличается, соотношение цинк/никель при переходе с латунной подложки на стальную изменилось с 6 до 0,2, то есть изменился характер осаждения с аномального на нормальный.
