Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 85 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.35 ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ МЕХАНОАКТИВАЦИИ КАТОДА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ* В.Н. БЕЛЯЕВ 1,2 , канд. техн. наук, доцент, А.В. ЛОБУНЕЦ 2 , студент, В.А. БАТАЕВ 3 , доктор техн. наук, профессор, А.С. ГОНТАРЕНКО 3 , аспирант ( 1 ОАО «ФНПЦ «Алтай», г. Бийск, 2 БТИ АлтГТУ им. И.И. Ползунова, г. Бийск, 3 НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 30 августа 2011 года Беляев В.Н. – 659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1 ОАО «ФНПЦ «Алтай», e-mail: lab.nanodiamond@rambler.ru Показано положительное влияние механоактивационного воздействия потока электролита на структуру и твердость никелевых и медных покрытий. Получены данные о режимах механоактивации для улучшения характеристик покры- тий. Для никелевых покрытий была выявлена нецелесообразность применения при механоактивации воздушного воз- действия. Ключевые слова: электрохимические покрытия, механоактивация, структура, механические свойства. ____________________ * Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 гг. (Гос. контракт № 14.740.12.0858) Введение В гальванотехнике всегда существует задача по- лучения осадков с заданными функциональными свойствами, особенно в производстве электронной техники, предъявляющая комплекс требований к покрытиям и электролитам. Наряду с обычными требованиями, такими как декоративный внешний вид, хорошее сцепление с основой, равномерность толщины, появляются требования пластичности и малой напряженности, малой пористости при не- больших толщинах осадков, высокой электрической проводимости и др. Возможность управления структурой и свойства- ми осадков, включая шероховатость поверхности, размер зерен, твердость, а также интенсификации процессов осаждения, определяют интерес к при- менению методов механоактивации при электро- осаждении металлов. Механоактивация поверхности детали-катода позволяет формировать мелкозерни- стые осадки с повышенными физико-механическими свойствами [1]. Кроме того, применение методов механоактивации по сравнению с традиционным нанесением гальванопокрытий характеризуется зна- чительно большим количеством параметров, опреде- ляющих процесс осаждения: помимо плотности тока, температуры, pH и состава электролита – гидродина- мический режим, геометрия гальванической ванны, размещение электродов, давление на катод и др. Методика проведения исследований Исследовались структура и твердость никеле- вых и медных электрохимических покрытий, осаж- даемых при гидравлическом и гидропневматическом воздействии потока электролита на поверхность ка- тода. Покрытия из сульфатного электролита никели- рования и пирофосфатного электролита меднения наносились на образцы диаметром 25 мм из стали 45 (см. таблицу). Режимы осаждения покрытий Медь Никель Плотность тока 1 А/дм 2 8,6 А/дм 2 Температура 50 °С 50 °С рН 7,8 … 8,5 2,5 … 3,5 Время осаждения 90 мин 30 мин