Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности

Гальванотехника и обработка поверхности №3-4 за 2023
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 3-4 за 2023 год
* * *Компания Evess® — Российский производитель современного гальванического и инженерно-экологического оборудования

перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Литература

Тезисы докладов

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ АЛЮМИНИЯ ИЗ ПАРА - КСИЛОЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Спиридонов Б.А., Федянин В.И.

Воронежский государственный технический университет,

Россия, 394026, г. Воронеж, Московский просп. 14; тел.: (0732) 52-19-39

 

Для электроосаждения алюминиевых покрытий рекомендовано большое число неводных электролитов. Наиболее широкое применение нашли эфирно-гидридные электролиты, существенным недостатком которых является взрывоопасность и неустойчивость при контакте с атмосферной влагой. Более перспективными являются ксилольные электролиты – невзрывоопасные и более стабильные.

Основными компонентами ксилольных электролитов являются бромид алюминия и изомеры ксилола. Модифицированные электролиты содержат различные добавки для повышения их электропроводности и стабильности, улучшения качества алюминиевых покрытий.

Ранее проведенными исследованиями было установлено, что наиболее качественные Al-покрытия и с большим выходом по току осаждаются из электролита с пара-ксилолом.

Цель работы – исследование кинетики и механизма электроосаждения алюминия из пара-ксилольного электролита в присутствии некоторых органических добавок.

Электролит готовили растворением 500 г/л безводного AlBr3 в пара-ксилоле (КС) в среде сухого азота. Предварительную обработку электролита осуществляли постоянным током при катодной плотности тока iк = 1 А/дм2 в закрытом электролизёре объёмом 1 дм3. Катод использовали из меди, анод – из алюминия. ИК-спектры снимали на спектрофотометре «Specord IR» в режиме ARU в интервале частот (40-4)×102 см-1 и (22 -4)×102 см-1 со скоростью записи 386 см-1/мин, используя крышки кювет KBr, между которыми помещали исследуемый раствор в виде жидкой плёнки при 20 °С.

Поляризационные кривые выделения алюминия снимали на потенциостате П-5827М при скорости развёртки потенциала 2 мВ/с с автоматической регистрацией кривых потенциометром КСП. Электроды сравнения и вспомогательный – алюминиевые (Al - 99,99).

Свежеприготовленные растворы AlBr3 в изомерах ксилола имеют очень низкую электропроводность, поэтому начальное напряжение, которое устанавливается на электролизёре, достаточно высокое – 5 В в пара-КС. В таких условиях алюминий практически не осаждается. С течением времени электропроводность повышается.

Одной из основных причин увеличения электропроводности с течением времени является образование способных диссоциировать комплексов в результате химических взаимодействий ксилола с AlBr3-:

Al2Br6 + C8H10 → [Al2Br5· C8H10]+ + Br- (1)

Br--ионы взаимодействуют с бромидом алюминия с образованием анионов Al2Br7-:

Br- + Al2Br6 → Al2Br7-. (2)

π – комплексы AlBr3 с ксилолом под действием следов влаги подвергаются гидролизу, что также способствует повышению электропроводности растворов:

2(Al2Br6· C8H10) + Н2О → [Al2Br4OH·C8H10]+ + Br- + Al2Br7- + C8H10H+. (3)

Электропроводность растворов увеличивается также вследствие процессов переалкилирования и диспропорционирования ароматического углеводорода.

Предполагается, что электровосстановление алюминия протекает по уравнению:

C8H10H+ + [Al2Br4OH· C8H10]+ + 6 ē → 2 Al + 4 Br- + H2O + 2 C8H10. (4)

Образующиеся молекулы воды усиливают гидролиз, что сопровождается увеличением электропроводности.

При пропускании через ксилольные растворы постоянного электрического тока процесс комплексообразования ускоряется, что сопровождается повышением электропроводности электролитов и изменением их ИК-спектров.

Исследованиями установлено, что с увеличением количества пропущенного электричества Q до 5 А×ч/дм3 в ИК-спектрах пара-КС электролита появляются новые полосы в сравнении со спектром чистого пара-КС.

При этом следует выделить полосу в области 450 см-1, которую относят к аниону Al2Br7-. В процессе обработки электролита постоянным током наблюдается усиление интенсивности этой полосы, оптическая плотность возрастает, что соответствует увеличению концентрации ионов Al2Br7-.

С увеличением iк и продолжительности электролиза интенсивность этой полосы возрастает, а выход по току алюминия снижается, например, с 93 до 43 % при увеличении iк от 1 до 5 А/дм2. Из анализа парциальных поляризационных кривых была обнаружена деполяризация при выделении водорода и поляризация – для Al при увеличении Q. Наблюдаемая деполяризация суммарной поляризационной кривой обусловлена увеличением количества потенциалопределяющих ионов при катализирующем влиянии молекул воды, концентрация которых непрерывно возрастает в процессе электролиза.

При дальнейшем увеличении Q интенсивность полосы поглощения для иона Al2Br7- уменьшается, что обусловлено участием этих ионов в анодном процессе окисления доAl2Br6.

На основании полученных данных можно предположить, что ионы Al2Br7- по мере их накопления в большей мере участвуют в анодном процессе, а не в катодном.

 

Экономичные реагенты для цинкования, никелирования, меднения, хромирования, кадмирования, фосфатирования. Красители для алюминия в широком ассортименте. Доставка по России. Гальванические линии: настройка, запуск процессов. Технологическое сопровождение. База химической продукции «Югреактив».
Курсы повышения квалификации
в 2024 году
«Вопросы – ответы»
Приборы для определения толщины гальванических покрытий
Анодирование в хромовой кислоте
Никелевый заусенец на латуни
Избыток натрия в электролите и защелачивание прикатодного слоя при никелировании
Тёмно-серые полосы при никелировании
Расслоение пластин анода НПА-1
НПП «СЭМ.М»
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Книги по гальванике (скачать)

Rambler's Top100

© Российское общество гальванотехников – www.galvanicrus.ru, 2007—2023. Контакты.