ИАЛЫ ЭЛЕКТРОДОВ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОТЕНЦИАЛА РАВНОВЕСИЯ.

КОНЦЕНТРАЦИОННУЮ ПОЛЯРИЗАЦИЮ ВЫЗЫВАЮТ ПОБОЧНЫЕ ГАЗОВЫДЕ-ЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ У ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ ДИССОЦИАЦИИ ВОДЫ. ХИМИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЯВЛЯЕТСЯ РЕЗУЛЬТАТОМ ОГРАНИЧЕННОЙ СКОРОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ПРИЭЛЕКТРОДНОМ СЛОЕ ЭЛЕКТРОЛИТА ВСЛЕДСТВИЕ ЗАМЕДЛЕННОЙ ДИССОЦИАЦИИ КОМПЛЕКСНЫХ ИОНОВ МЕТАЛЛА. ХИМИЧЕСКУЮ ПОЛЯРИЗАЦИЮ МОЖНО УСТРАНИТЬ ДОБАВЛЕНИЕМ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЕЙ, КОТОРЫЕ УВЕЛИЧИВАЮТ ЭЛЕКТРООТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛА. В ЧАСТНОСТИ, КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛИ ПРИМЕНЯЮТ ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ ОСАЖДЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ОСАЖДЕНИИ В ЗАДАННОЙ ПРОПОРЦИИ (СПЛАВЫ).

ОБА ВИДА ПОЛЯРИЗАЦИИ МОГУТ БЫТЬ СУЩЕСТВЕННО ОСЛАБЛЕНЫ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ ПРИЭЛЕКТРОДНОГО СЛОЯ ПУТЕМ ПРОДУВАНИЯ.ОЧИЩЕННОГО СЖАТОГО ВОЗДУХА (БАРБОТИРОВАНИЕ) И ПРИ КАЧАНИИ КАТОДНОЙ ШТАНГИ. В ПОСЛЕДНЕМ СЛУЧАЕ ОСОБЕННО УЛУЧШАЮТСЯ УСЛОВИЯ ОСАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА ВНУТРИ МЕЛКИХ ОТВЕРСТИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, ТАК КАК УСТРАНЯЕТСЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ, ВЫЗВАННАЯ ОГРАНИЧЕННОЙ РАССЕИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОЛИТА. ПРИ КАЧАНИИ КАТОДНОЙ ШТАНГИ С АМПЛИТУДОЙ 100 ММ И С ПЕРИОДОМ 5 С ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПРОКАЧИВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА СКВОЗЬ ОТВЕРСТИЯ, ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТ РАВНОМЕРНОСТЬ ОТЛОЖЕНИЯ (РАЗНОТОЛЩИННОСТЬ ПЛЕНКИ НЕ ПРЕВЫШАЕТ 20%). КРОМЕ ТОГО, ПРОИСХОДИТ ИНТЕНСИВНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ, ЧТО УСТРАНЯЕТ ЗАСТОЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ У ЭЛЕКТРОДОВ, СМЫВАЕТ ГАЗОВЫЕ ПУЗЫРЬКИ И НЕПРОЧНО ?ОСЕВШИЕ РЫХЛЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ В ДЕФЕКТНЫХ МЕСТАХ. ПОСЛЕДНЕЕ ЯВЛЯЕТСЯ ВАЖНЫМ УСЛОВИЕМ ПОЛУЧЕНИЯ МЕЛКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И ПЛОТНЫХ ПЛЕНОК (НАРЯДУ С ВЫБОРОМ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО СОСТАВА ВАННЫ, ПЛОТНОСТИ ТОКА, ТЕМПЕРАТУРЫ, УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПОДЛОЖКИ, ОГРАНИЧЕНИЕМ ОСАЖДЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И Т. Д.).

ПИТАНИЕ ВАННЫ НЕ ПОСТОЯННЫМ, А ПЕРЕМЕННЫМ АПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ СНИМАЕТ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ И УСТРАНЯЕТ ДЕНДРИТНЫЕ И КОМКОВЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ НА КАТОДЕ БЛАГОДАРЯ ВКЛЮЧЕНИЮ ЕГО НА ПРОТИВОПОЛОЖНУЮ ПОЛЯРНОСТЬ (ВО ВРЕМЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ПОЛУВОЛНЫ). ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАЛИ, ЧТО ОПТИМАЛЬНОЙ ЯВЛЯЕТСЯ ТАКАЯ ФОРМА АПЕРИОДИЧЕСКОГО ТОКА, ПРИ КОТОРОЙ НА КАТОДЕ ПЛОЩАДЬ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПОЛУВОЛНЫ НА ЭПЮРЕ МГНОВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТОКА — ВРЕМЯ ПРЕВЫШАЕТ ПЛОЩАДЬ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ В ШЕСТЬ РАЗ [56].

ВМЕСТО АПЕРИОДИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИМЕНЯЮТ ПИТАНИЕ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ С РЕВЕРСИРОВАНИЕМ — ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ПОЛЯРНОСТИ НА ЭЛЕКТРОДАХ. ОДНАКО ПРЕДПОЧТЕНИЕ ОТДАЮТ ПИТАНИЮ ПЕРЕМЕННЫМ АПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ, КАК БОЛЕЕ ПРОСТО И НАДЕЖНО ОСУЩЕСТВЛЯЕМОМУ, ИЛИ ИМПУЛЬСНОМУ ПИТАНИЮ [57].

ВАЖНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ВАННЫ ЯВЛЯЕТСЯ РАССЕИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ РАВНОМЕРНОСТЬ ОСАЖДЕНИЯ ПО ПЛОЩАДИ КАТОДА — В ОТВЕРСТИЯХ И НА СЛОЖНЫХ ПРОФИЛЯХ, В ТОМ ЧИСЛЕ ПРИ ОБРАБОТКЕ НАСЫПЬЮ МЕЛКИХ ДЕТАЛЕЙ. ВЫСОКОЙ РАССЕИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ ОБЛАДАЮТ ЦИАНИСТЫЕ

100

101

электролиты, допускающие при этом значительную (например, 10 А/дм2) плотность тока, т. е. большую скорость осаждения (5 мкм/мин). Но цианистые электролиты крайне опасны для обслуживающего персонала и их применение в производстве строго ограничено. Замена на нетоксичные электролиты возможна при использовании в составе ванны соответствующего ПАВ, например диспергатора. Диспергатор снижает вязкость приэлектродного слоя электролита. Распространенный диспергатор НФ (ГОСТ 6848—73) представляет собой продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формалином:

<->-сн2-<3

Na03S-/ ^ / ^-SOaNa

Кислотность 2,5%-го водного раствора рН 8+1.

Примерный состав электролита для цинкования с диспергатором (г/л)

Окись цинка 30

Аммоний хлористый 300

Кислота уксусная 30

Диспергатор НФ 50

DK=4 А/дм2, температура 30° С, рН 4, аноды — цинк.

Анодная плотность тока ?>а должна быть значительно (на порядок величины) меньше катодной чтобы ослабить вредное-влияние скопления газовых пузырьков, застойных явлений и особенно для улучшения рассеивающей способности ванны. Значительное превышение площади анода над площадью проекции на него катода снижает неравномерность на краях, возникающую при искажении электрических силовых линий.

Посторонние включения в осаждаемой пленке могут иметь неорганическое и -органическое происхождение. Неорганические включения — это примеси, содержащиеся в применяемых химикатах и анодах, в воде, вещества, образующиеся в результате протекания в ванне побочных химических и электрохимических реакций. Органические включения вводят в состав ванны в качестве диспергаторов и глянцеобразователей, которые по мере выработки электролита и при перегреве коагулируют, образуя мешающие примеси. Оба вида включений распределены в объеме ванны или концентрируются на электродах в виде шлама (шламообразова-ние). Для устранения посторонних включений применяют фильтрацию, проработку на вспомогательный катод, шламоулавлива-тели.

Фильтрацию осуществляют путем непрерывного перекачивания раствора сквозь фильтры, содержащие, например, активный гранулированный уголь, что позволяет удалять частицы всех размеров вплоть до 5 мкм. Перекачивание происходит одновременно с электролизом.

102

При приготовлении нового электролита свеже