Гальваническим наращиванием

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Гальваническое наращивание металла на поверхность детали основано на процессе электролиза. Под действием постоянного электрического тока, поступающего в электролит через проводники-электроды, положительно заряженные ионы (катионы) движутся к катоду, а отрицательно заряженные ионы (анионы) - к аноду (рис. 10.14).

При достижении катода положительными ионами и анода отрицательными образуются нейтральные атомы. В результате на катоде, в качестве которого используется ремонтируемая деталь, выделяются металл и водород, а на аноде - кислотные и водные остатки. Электролиз металлов может осуществляться с растворимыми и нерастворимыми анодами. Растворимые аноды изготовляют из железа Армко, меди или никеля в зависимости от вида электролитического процесса; нерастворимые - из свинца, платины и других металлов. При электролизе с нерастворимыми анодами пополнение электролита ионами металла осуществляется за счет добавления в электролит вещества, содержащего ионы осаждаемого металла.

Теоретическое количество вещества, выделяющегося при электролизе на катоде, согласно закону Фарадея определяется по формуле

G_T = CIТ,

где G_T - количество вещества, осаждаемого на катоде, г; С - электрохимический эквивалент, г/(А·ч); I - сила тока, А; Т - время протекания электрического тока через электролит, ч.

Фактическая масса осажденного металла G _ф всегда меньше теоретической, так как в электролите одновременно протекают другие процессы, на что расходуется часть энергии.

Рис. 10.14. Схема процесса электролиза

При электроосаждении металлов, стоящих в ряду напряжений выше водорода, одновременно с ними происходит выделение водорода, который в большинстве случаев ухудшает качество покрытий, придавая им хрупкость, и увеличивает продолжительность электролиза, так как часть электрической энергии расходуется на его выделение.

Отношение фактической массы осажденного металла к теоретической называется выходом по току и характеризует коэффициент полезного действия ванны:

При хромировании выход по току составляет 12 - 18 %, для других процессов гальванического наращивания – 60 - 90 %.

Среднюю толщину слоя металла, осажденного на катоде, определяют по формуле

где h - средняя толщина слоя, мм; D_K = I/F - плотность тока, А/дм²; F - площадь покрываемой поверхности детали, дм²; α -выход по току, %; ρ - плотность осаждаемого металла, г/см³.

Электрохимические эквиваленты для некоторых металлов приведены в табл. 10.2.

Таблица 10.2

Дата добавления: 2014-01-04