Покриття свинцем, секрети гальваніки від Галина Корольова
Свинець - блакитно-сірий метал, дуже пластичний, м'який. Швидко тьмяніє на повітрі внаслідок утворення плівки оксиду свинцю, що оберігає його від подальшого окислення. Свинець не розчиняється у розведених розчинах соляної та сірчаної кислот, стійкий при наявності в атмосфері сірководню, парів сірчаної кислоти.
Свинець широко застосовується в багатьох галузях промисловості через своїх специфічних властивостей:
- в хімічній промисловості покриття свинцем застосовують в різних ємностях, автоклавах, трубах для запобігання металу від впливу сірчаної кислоти, сірчистих газів і сірчанокислих сполук;
- при виготовленні та експлуатації рентгенівських приладів покриття свинцем використовується для захисту обслуговуючого персоналу, оскільки свинець не пропускає рентгенівських променів;
- у військовій промисловості - для захисту внутрішніх стінок хімічних снарядів, тому що свинець володіє підвищеною стійкістю до дії отруйних речовин (зокрема хлору).
Товщина свинцевих покриттів коливається в широкому діапазоні: в цілях надійного захисту від корозії товщина покриття свинцем повинна становити 70 - 150 мкм, для захисту від рентгенівського випромінювання - до 2 мм.
Тому покриття свинцем часто здійснюється гарячим способом - зануренням деталей в розплавлений свинець, в який вводять в якості добавок для поліпшення адгезії олово (2 - 25%) або сурму (1 - 10%). Однак, наявність домішок значно знижує хімічну стійкість свинцевого покриття.
Останнім часом найбільше застосування знаходять свинцеві покриття, отримані електролітичним способом, оскільки в них свинець знаходиться в хімічно чистому стані.
Для нанесення покриття свинцю гальванічним способом застосовують кислі (фторборатние, кремнефторідние, фенолсульфоновие) і лужні електроліти. У всіх електролітах свинець осідає при незначній катодного поляризації, тому опади мають крупнокристалічного структуру. Введення ПАР змінює характер осадження і дозволяє отримувати щільні і компактні покриття. Як ПАР застосовують столярний клей, гліцерин і ін. Органічні сполуки.
У промисловості найбільш популярні фторборатние електроліти Свинцювання.
Рекомендований склад електроліту, г / л:
Свинець борфторістий 125 - 200
Кислота борфтористоводородной 40 - 60
Клей міздровий 0,5 - 1,0
Температура 15 - 30 ° С, щільність струму 0,5 - 2,0 А / Дм 2,
швидкість осадження 0,25 - 1,0 мкм / хв;
Співвідношення анодної і катодної поверхні 1: 1.
Аноди виготовляються з чистого свинцю марки С-0 і С-1.
Оскільки електроліт схильний до дендрітообразованію, деталі, що мають гострі кромки, рекомендується покривати при знижених щільності струму. При нанесенні товстих шарів (более1 мм) необхідна попередня піскоструминна обробка. При цьому опади виходять світлі і щільні.
До основних неполадок при Свинцювання відноситься утворення крупнокристалічного осаду, що може статися при пониженому вмісті вільної кислоти і клею в електроліті. Погане зчеплення свинцю з металом основи може мати місце при поганій підготовці поверхні (див. «Обезжирення поверхні») перед нанесенням покриття свинцем або через наводороживания поверхні деталей перед покриттям (див. «Вплив гальванічних покриттів на властивості стали. Частина 1. Частина 2 »). Висока щільність струму і надлишок вільної кислоти викликають нарости на краях і значне газовиділення водню на катодах при електролізі.
Крім кислих електролітів у виробництві знаходять застосування лужні електроліти Свинцювання. основою яких є комплексні сполуки свинцю - пірофосфат, тартрат, плюмбіт. Їх гідність - більш висока розсіює здатність.
Склад лужного електроліту, г / л:
Сіль свинцю (в перерахунку на метал) 80 - 100
Їдкий натр 140 - 180
Гліцерин 50 - 60
Температура 20 - 60 ° С, щільність струму 0,5 - 2,0 А / дм 2.
Електроліт дозволяє отримувати покриття свинцем до 1200мкм.
Покриття свинцем застосовують на сталях, міді і мідних сплавах, алюмінії.
Освинцьованої залізо характеризується хорошою деформуємість, включаючи глибоку штампування без побоювання відшаровування; свинець грає роль мастила і цим полегшує штампуемость. Поверхні, покриті свинцем, прекрасно зчіплюються з лакофарбовим покриттям.
Часто свинець використовується в сплавах з іншими металами: покриття свинцю з оловом (див. «Осадження сплаву олово-свинець») або вісмутом застосовується для поліпшення паяемости, з сріблом - для поліпшення зносостійкості, з золотом - для додання своєрідних декоративних відтінків.