Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 96 стр.

UptoLike

олово легко растекается по поверхности.
Основной недостаток горячего метода лужения большой расход оло-
ва вследствие потерь, связанных с неравномерным распределением металла,
его окислением, взаимодействием металла с флюсом и др. Потери часто дос-
тигают 30% от общего расхода металла. Следует иметь в виду, что запасы
олова очень ограничены и цена его довольно высокая, поэтому, несмотря на
простоту технологического процесса горячего лужения, этот метод приме-
няют реже, чем электрохимическое осаждение олова.
Для нанесения олова на мелкие детали используют метод химического
лужения без наложения тока извне. Слой олова образуется путем контактно-
го вытеснения его более отрицательным металлом (изделием) или дополни-
тельным электроотрицательным электродом, который создает с оловом галь-
ваническую пару. Дополнительный контакт с более электроотрицательным
металлом наблюдается при нанесении олова на такой металл, как, например,
медь. Алюминий и его сплавы характеризуются более электроотрицательным
потенциалом, чем олово, хорошо покрываются за счет контактного вытесне-
ния. Недостаток химического способа получения покрытий из олова — малая
скорость процесса.
Наиболее широко применяется процесс электролитического лужения.
Его можно осуществлять как из водных растворов солей олова, так и из рас-
плавленных электролитов. Электролитические покрытия обладают лучшими
механическими свойствами. Этот метод экономически эффективнее описан-
ных.
Недостатком электролитического метода является образование на по-
крытиях в процессе кристаллизации иглообразных кристаллов, а также поте-
ря способности к пайке после некоторого времени их хранения. Нанесение
подслоя никеля частично устраняет указанные недостатки. Для электролити-
ческого осаждения олова применяют как кислые, где олово находится в виде
гидратированного иона Sn
2+
, так и щелочные электролиты, в которых содер-
жатся анионы SnO
3
2-
. Из кислых электролитов наибольшее применение на-
шли сернокислые и фенолсульфоновые. Сернокислые электролиты содержат
(г/л): сернокислого олова 55, избыток серной кислоты 100 (для подав-
ления гидролиза сернокислого олова) и поверхностно-активные вещества
(клей, желатин, фенол, крезол и их сульфокислоты, вторичные, третичные
амины и др.).
Электролиты, содержащие фенолсульфоновое олово, более стабильны,
чем сернокислые. Они имеют состав /л): сернокислое олово 50-70, фе-
нолсульфоновая кислота 80-90, диоксидифенилсульфат 6-11, монобу-
тилфенилфенолсульфонат — 0,4-1,0, температура — 40-50 °С, i
K
= 2-3 А/дм
2
.
Основной компонент щелочных электролитов станнат натрия
Na
2
[Sn(OH)
6
] или калия K
2
[Sn(OH)
6
] с концентрацией 80-90 г/л. Для преду-
преждения гидролиза станната в электролит вводится избыток щелочи (7,5
г/л NaOH или 30 г/л КОН). Электролиты, содержащие станнат калия, более
устойчивы, выход по току в них выше.
В последние годы нашли распространение электролиты, позволяющие
олово легко растекается по поверхности.
      Основной недостаток горячего метода лужения — большой расход оло-
ва вследствие потерь, связанных с неравномерным распределением металла,
его окислением, взаимодействием металла с флюсом и др. Потери часто дос-
тигают 30% от общего расхода металла. Следует иметь в виду, что запасы
олова очень ограничены и цена его довольно высокая, поэтому, несмотря на
простоту технологического процесса горячего лужения, этот метод приме-
няют реже, чем электрохимическое осаждение олова.
      Для нанесения олова на мелкие детали используют метод химического
лужения без наложения тока извне. Слой олова образуется путем контактно-
го вытеснения его более отрицательным металлом (изделием) или дополни-
тельным электроотрицательным электродом, который создает с оловом галь-
ваническую пару. Дополнительный контакт с более электроотрицательным
металлом наблюдается при нанесении олова на такой металл, как, например,
медь. Алюминий и его сплавы характеризуются более электроотрицательным
потенциалом, чем олово, хорошо покрываются за счет контактного вытесне-
ния. Недостаток химического способа получения покрытий из олова — малая
скорость процесса.
      Наиболее широко применяется процесс электролитического лужения.
Его можно осуществлять как из водных растворов солей олова, так и из рас-
плавленных электролитов. Электролитические покрытия обладают лучшими
механическими свойствами. Этот метод экономически эффективнее описан-
ных.
      Недостатком электролитического метода является образование на по-
крытиях в процессе кристаллизации иглообразных кристаллов, а также поте-
ря способности к пайке после некоторого времени их хранения. Нанесение
подслоя никеля частично устраняет указанные недостатки. Для электролити-
ческого осаждения олова применяют как кислые, где олово находится в виде
гидратированного иона Sn2+, так и щелочные электролиты, в которых содер-
жатся анионы SnO32-. Из кислых электролитов наибольшее применение на-
шли сернокислые и фенолсульфоновые. Сернокислые электролиты содержат
(г/л): сернокислого олова — 55, избыток серной кислоты — 100 (для подав-
ления гидролиза сернокислого олова) и поверхностно-активные вещества
(клей, желатин, фенол, крезол и их сульфокислоты, вторичные, третичные
амины и др.).
      Электролиты, содержащие фенолсульфоновое олово, более стабильны,
чем сернокислые. Они имеют состав (г/л): сернокислое олово — 50-70, фе-
нолсульфоновая кислота —80-90, диоксидифенилсульфат — 6-11, монобу-
тилфенилфенолсульфонат — 0,4-1,0, температура — 40-50 °С, iK = 2-3 А/дм2.
      Основной компонент щелочных электролитов — станнат натрия
Na2[Sn(OH)6] или калия K2[Sn(OH)6] с концентрацией 80-90 г/л. Для преду-
преждения гидролиза станната в электролит вводится избыток щелочи (7,5
г/л NaOH или 30 г/л КОН). Электролиты, содержащие станнат калия, более
устойчивы, выход по току в них выше.
      В последние годы нашли распространение электролиты, позволяющие