Спосіб електроосадження цинкових покрить

Спосіб електроосадження цинкових покрить, переважно із хлоридно-амонійного електроліту з 28439 але не блискучий мікрошар цинку. Цей мікрошар більш рівномірний, ніж осаджений пачкою уніполярних імпульсів (див. Щигорев И.Г., Писарев В.И. "Распределение металла при электроосаждении реверсированным током" // Защита металлов. 1976. - т. 12, № 4. - с. 484-486). Послідовне сполучення пачок імпульсного уніполярного і циклів реверсованого струмів забезпечує одержання блискучих рівномірних цинкових осадів. Одночасно, реверсований струм (дією своїх зворотних імпульсів) принципово двояко впливає на швидкість осадження цинку. По-перше, як відомо (див. Кудрявцев Н.Т. "Электролитические покрытия металлами" М.: Химия, 1976. - с. 124-172), швидкість цинкування обмежена не граничним дифузійним струмом, а такими значеннями його густини, при яких утворюються пухкі покриття, або ростуть дендрити. Дендритні осади являють собою кінцеву фазу розвитку кристалічної шорсткуватості. Сповільнювати ріст кристалічної шорсткуватості, а отже гальмування дендритоутворювання можливо імпульсами зворотного струму за рахунок розчинення в анодний період місць профілю катоду, що найбільш виступають (див. Гнусин Н.П., Коварский Н.Я. "Шероховатость электроосажденных поверхностей". Издательство "Наука", Сибирское отделение, Новосибирск, 1970, 236 с.). А це покращує розсіюючу здатність електроліту, а отже і рівномірність розподілу цинку по поверхні катоду протягом його нанесення. Дійсно (див. Щигорев И.Г., Писарев В.И. Распределение металла при электроосаждении реверсированным током. // Защита металлов. - 1976. - т. 12, № 4. с. 484-486), дотримання умови, що dhпр/dГ пр>dhзв/dГ зв, забезпечує найбільш високу (в нашому випадку до 90-95%) рівномірність розподілу осаду на катоді. Дійсно, при виконанні цієї нерівності розподіл струму (а отже й цинку, бо в цих режимах вихід по струм у змінюється від робочої густини струм у) при зворотному стр умі гірший, ніж при прямому. Тоді на мікровиступах катоду, де за часи осадження густина струм у мала високе значення, в період розчинення вона буде ще вище. І як наслідок підвищене розчинення цинку на ділянках катоду, що виступають, покращує розподіл металу на поверхні. Нижня межа інтервалу густини зворотних імпульсів реверсованого струму, що рівна 1 А/дм 2, обумовлена тим, що при Г зв1,5 А/дм 2 вона знижується до 0,40,65 мкм/хв. Крім цього, прийнятий інтервал (11,5 А/дм 2) густини зворотних імпульсів дозволяє виконати умову: dhпр/dГ пр>dhзв/dГ зв. Найменша швидкість збільшення густини зворотних імпульсів 0,05 А/дм 2·хв обумовлена тим, що при швидкості меншій, ніж 0,05 А/дм 2·хв величина Г зв зростає довго і тому в потрібні моменти осадження цинку вона не досягає значень, при яких відсутнє дендритоутворювання, а самі покриття достатньо рівномірні. Найбільша швидкість зростання густини імпульсів зворотного струму, що рівна 0,15 А/дм 2·хв, вибрана такою тому, що при більшій швидкості величина Г зв досягатиме таких значень, при яких (внаслідок помітного розчинення осаду) швидкість осадження буде невисокою (0,4-0,65 мкм/хв); погіршиться також рівномірність розподілу покриття. Величина густини прямого струму Г пр в циклі реверсованого струму, що рівна 3,5 А/дм 2, є найбільшою згідно з критерієм товарного вигляду цинкового покриття і його рівномірності розподілу по поверхні виробу. Дійсно, при Г пр>3,5 А/дм 2 поляризуємість катоду помітно знижується до 0,8· ·10-2 Ом·дм 2, бо хоча Г пр й зростає, але катодний потенціал вже більше не збільшується. Тому, незважаючи на адекватне зменшення виходу цинку з струму рівномірність розподілу металу при Г пр>3,5 А/дм 2 також помітно погіршується; крім цього, по зовнішньому вигляду осад неякісний, бо збільшується дендритоутворювання. При густині прямого струму менше 2,5 А/дм 2 (інтервалу 2,53,5 А/дм 2) помітно, до 0,45-0,65 мкм/хв, знижується швидкість осадження цинку та катодна поляризація. Останнє обумовлює більш крупнокристалічний осад. Інтервал тривалості протікання прямого струму tпр в циклі реверсованого струму повинен складати 1-5 с, ви ходячи з достатніх швидкості осадження і рівномірності покриття. При тривалості протікання прямого струму tпр>5 с знижується рівномірність розподілу цинку: наприклад, при tпр=12 с вона знизилась в 1,3 рази в порівнянні з режимом tпр=5 с. Крім цього, при tпр>5 с збільшується дендритоутворювання. При тривалості tпр