ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ, 2014, том 48, № 6, с. 1–7
1
ВВЕДЕНИЕ
В процессе электрохимической обработки де-
талей происходят неизбежные потери компонен-
тов раствора. При нанесении покрытий основной
металл расходуется в ходе катодной электрохими-
ческой реакции и может образовываться в резуль-
тате анодной реакции [1]. Изменение массы (кон-
центрации) осаждаемого металла подчиняется за-
кону Фарадея. В зависимости от конфигурации
обрабатываемых деталей, технологической оснаст-
ки и состава раствора из технологической ванны
может выноситься 0.2–0.6 л раствора с 1 м
2
обра-
батываемой поверхности [2].
В последние годы при разработке новых соста-
вов растворов для электроосаждения металличе-
ских покрытий наряду с технологическими ха-
рактеристиками растворов особое внимание уде-
ляется стабильности их состава в заданных
концентрационных границах в процессе эксплуа-
тации [3, 4]. При этом большему сроку эксплуата-
ции раствора до первой корректировки соответ-
ствует большая площадь поверхности, обрабаты-
ваемой в данном растворе.
Целью данной работы является построение и
обоснование показателя устойчивости состава
растворов для электроосаждения металлических
покрытий и определение его граничных значений.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Обозначим границы рабочих концентраций
технологических растворов c
нач
и c
кон
:
(1)
где с
нач
– начальная (максимальная) концентра-
ция электроосаждаемого металла, моль/л; с
кон
–
конечная концентрация электроосаждаемого ме-
талла, моль/л; – изменение концентрации
электроосаждаемого металла в результате катод-
ной электрохимической реакции, моль/л; –
, c c c c c = -Δ -Δ +Δ
кон нач эл х.к у эл х.а
c Δ
эл х.к
c Δ
у
ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ
ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
ПО ПОКАЗАТЕЛЮ УСТОЙЧИВОСТИ СОСТАВА РАСТВОРОВ
© 2014 г. С. В. Фадина, Е. Г. Винокуров, Т. Ф. Бурухина, В. А. Колесников
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва
vin@muctr.ru
Поступила в редакцию 01.02.2014 г.
На основе материального баланса технологических растворов для электроосаждения металличе-
ских покрытий по содержанию ионов электроосаждаемого металла определен показатель устойчи-
вости состава раствора для электроосаждения металлических покрытий – коэффициент использо-
вания электроосаждаемого металла. Получена зависимость теоретически возможного числа загру-
зок гальванической ванны от концентрации основного металла в составе раствора (величины
Определены граничные значения показателя, позволяющие классифицировать технологические
растворы на малоустойчивые ≤ 0.21) и устойчивые по составу ≥ 0.32). Полученные результа-
ты целесообразно использовать при разработке и совершенствовании составов растворов для элек-
троосаждения металлических покрытий. Данный материал позволяет принять решение владельцам
и руководителям компаний и предприятий при выборе технологии электроосаждения покрытий в
целях повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции и снижения негативного воз-
действия на окружающую среду. Устойчивые составы растворов реже подвергаются корректирова-
нию, срок эксплуатации таких растворов дольше, меньше затраты на их регенерацию и утилизацию.
Ключевые слова: ресурсосбережение, электроосаждение металлических покрытий, коэффициент
использования металла.
DOI: 10.7868/S0040357114060037
).
c
c
Δ
ср
(
c
c
Δ
ср
(
c
c
Δ
ср
УДК 621.357.7