Остання редакція: 2019-05-24
Тези доповіді
Експерименти проводили в герметичному металевому електролізері. Електролітами служили розплавлені суміші Na2WO4 – 3 мол. % МоО3, Na2WO4 – 5 мол. % WO3, Na2WO4 – Li2WO4 – 10 мол. % WO3.
Вивчення впливу катодної густини струму і тривалості електролізу, підбір параметрів реверсного режиму осадження здійснювали для електролітів KCl–NaCl–2,5 мол. % Na2WO4–0,35 мол. % NaPO3, NaCl–Na3AlF6–7,5 мол. % Na2WO4, Na2WO4–5 мол. % NaPO3 i Na2WO4– 5 мол. % Na2S2O7. Зчеплені суцільні безпористі покриття з цих електролітів отримані за 923-1173 К і густини струму 0,01-0,15 і 0,03-0,25 А/cм2 для галогенідно-оксидних і оксидних систем відповідно. Розмір кристалітів у осаді зменшується із збільшенням густини струму. Проте, за густини струму понад 0,25 А/cм2 спостерігається значне збільшення зерен, що супроводжується збільшенням амплітуди шорсткості. Це призводить до переродження осаду в дендрити. За густини струму менше 0,025 А/cм2 швидкість корозії основи перевищує швидкість осадження вольфраму і зчеплене покриття не утворюється. Швидкість осадження вольфраму в досліджуваному інтервалі густин струму становить 5-15 мкм/год для галогенідно-оксидних електролітів і 20-45 мкм/год для оксидних, вихід за струмом вольфраму у вигляді покриття становить відповідно до 60 і 95 % (рис. 1). Із зростанням тривалості електролізу вихід за струмом зменшується.
Перелічені особливості впливу концентрацій молібдату і акцепторів кисневих іонів, температури електролізу, катодної густини струму і тривалості осадження відносяться і до електроосадження молібденових покриттів.
З галогенідно-оксидного електроліту ми отримали зчеплені суцільні вольфрамові й молібденові покриття на нікелі, міді, графіті, вольфрамі, молібдені. В оксидних розплавах до цих основ додаються сталі Ст.3, 15X, Ст.45, 40X, 30 ХГА, інструментальні сталі У7, У10, Р6М5, тверді сплави ВК6, ВК20, міднений та нікельований титан.
1,3 – галогенідно-оксидний електроліт NaCl–Na3AlF6– 10 моль. % Na2WO4; 2,4 – оксидний електроліт Na2WO4 – 5 моль. % B2O3.
Рис. 1 – Залежність швидкості осадження вольфрамового покриву (1,2) і його виходу за струмом (3,4) на зразках міді від густини струму
Профілометричні дослідження показали, що в міру потовщення осаду він з дрібнокристалічного рівномірного за розмірами зерен перетворюється на грубіший. Великокристалічну структуру спробували здрібнити застосуванням реверсного режиму ведення електролізу. Відношення тривалості катодного і анодного періодів змінювали в межах 15-50, тривалість анодного періоду – 0,5-3,0 с, густина його струму – 0,2-0,5 А/cм2. Катодна густина постійного струму в усіх експериментах становила 7,5 10-2 А/см2. Як основу застосовували нікелеві пластини. Для електроліту Na2WO4–5 мол. % NaPO3 за 1173 К оптимальними є: iк = 0,15 А/cм2, iа = 0,30 А/cм2, τк = 25 с; τа = 1,5 с. В результаті на катоді вдалося отримати порівняно гладкі покриви завтовшки до 0,5 мм.
Рентгенівські дослідження показали, що початкові імпульси до 30 А/см2 не впливають на орієнтацію осаду. Незалежно від початкового імпульсу молібденові і вольфрамові осади мали текстуру <110>. При накладенні імпульсів струму до 30 A/см2 під час електролізу зростає лише дефектність шарів, зумовлена утворенням нових зародків металу на кожному зерні осаду. При накладенні імпульсів струму з амплітудою понад 50 А/см2 осади перероджуються в губчасті і слабо зчеплені з основою.