Свинцевание

Свинец — пластичный мягкий металл серого цвета. На воз­духе легко тускнеет, покрываясь пленкой окислов. Удельный вес свинца 11,3, температура плавления 327°.

Атомный вес свинца 207,2. В соединениях обычно двух­валентен. Нормальный потенциал — 0,13 в. Электрохимический эквивалент 3,86.

Свинец хорошо устойчив в парах и растворах сернистых соединений и в серной кислоте, а также в слабых растворах соляной кислоты. Едкие щелочи, азотная кислота и органиче­ские кислоты разрушительно действуют на свинец.

В гальванической паре свинец — железо свинец является катодом и, следовательно, электрохимически не защищает же­лезо от коррозии. Но при условии достаточной толщины и беспористости, свинцовые покрытия стойки в указанных выше кислых средах. Поэтому гальваническое свинцевание широко применяется в химической промышленности. Вследствие мягко­сти свинца и малой механической прочности толщина свинцо­вых покрытий обычно в несколько раз превышает толщину прочих гальванических покрытий и колеблется в пределах от 50—70 до 500 мк и выше.

Материалы и аноды

Плавиковая кислота НР. Молекулярный вес 20. Удельный вес 40-процентной кислоты около 0,98. По ГОСТ 2567—44 со­держит Н281Р6 не более 0,4°/0 и Н2304 до 0,05°/0. Бесцветная жидкость. Хранится в парафиновых банках. Применяется для приготовления борфтористоводородных электролитов.

Борная кислота Н3В03. Молекулярный вес 62. Удельный вес 1,46. Растворимость в воде на холоду до 40 г/л. Белые чешуйчатые кристаллы. По ГОСТ 3235 содержит ионы ЗО/ до 0,6°/0.

Характеристика и свойства фенола (С6НбОН) указаны в п. 9, стр. 62. Применяется для приготовления фенолсуль- фоновых электролитов.

О свойствах столярного клея см. п. 8, стр. 57.

Основная углекислая соль свинца 2РЪС03-РЬ (ОН)2. Мо­лекулярный вес 775,6. Удельный вес 4,0. Известна в продаже под названием сухих свинцовых белил. Может быть заменена свинцовым глетом РЬО (ГОСТ 5252), имеющим молекулярный вес 223,2 и удельный вес 9,5, Применяется для кислых элек­тролитов.

Уксуснокислый свинец РЬ (СН3С00)2-ЗН20. Молекуляр­ный вес 379,3. Удельный вес 2,55. Бетый кристаллический по­рошок, известный также под названием свинцового сахара. Ядовит. Применяется дли щелочного электролита.

Аноды свинцовые. Для свинцевания применяют марки С-1 и С-2. Для получения анодов чушковой свинец плавят и отли­вают аноды по требуемым размерам, либо разрезают рольный свинец. По ГОСТ 3778—47 свинец марки С-2 содержит примеси SЬ до 0,01% и Ре до 0,005%.

Электролиты свинцевания

Из многих электролитов производственное применение по­лучили борфтористоводородные, кремнефтористоводородные, фенолсульфоновые и щелочные электролиты. Наиболее изве­стен бортфтористоводородный электролит.

Его состав и режим работы приведены ниже:

Свинцевание

Электролит устойчив в эксплуатации, дает светлые и плотные мелкокристаллические покрытия, но обладает невысокой рассеивающей способностью.

Кремнефтористоводородный лектролит обладает всеми ука-занными выше качествами борфтористоводородного, но более дешев за счет входящей в его состав кремнекислоты.

Для него рекомендуются следующие состав и режим работы:

Свинцевание

Гораздо лучшей рассеивающей способностью обладает фенол-сульфоновый электролит, но в приготовлении он довольно сло-жен.

Состав и режим работы электролита следующие:

Свинцевание

Простотой приготовления и высокой рассеивающей способ-ностью отличается щелочной электролит, но он менее устойчив, чем кислые электролиты и обладает склонностью к образованию губчатых покрытий.

Состав электролита по исходным компонентам и режим его работы следующие:

Свинцевание

Особо следует остановиться на выборе материалов для изготовления ванн свинцевания.

Так, для кислых электролитов недопустима футеровка свин-цом, а борфтористоводородный и кремнефтористоводородный электролиты исключают, кроме свинца, применение также стекла и керамики. Наиболее рациональными материалами для ванн с кислыми электролитами следует считать дерево, пропитанное парафином или битумом, а также футеровку железного корпуса резиной или винипластом. Для щелочного электролита ванны изготовляют из железа. Для определения выдержки при свинцевании следует пользоваться данными таблицы указывающей скорость осаждения свинца в мк час.

Свинцевание

Составление электролитов. При составлении борфтористо-водородного электролита первой операцией является приготовление борфтористоводородной кислоты. Для этого к расчетному количеству сухой борной кислоты при непрерывном помешивании винипластовым или деревянным веслом постепенно приливают требуємое количество 40-процентной плавиковоцй кислоты.

Вторым этапом является получение раствора борфтористо-водородного свинца. При растворении свинцовых белил или глета в HBF, следует помнить, что легко растворяются только свежеосажденные соли. Поэтому при пользовании химикатами давнего изготовления иногда выгоднее перевести глет или белила в азотнокислую соль, осадить свинец из нее в виде Рb(ОН), и затем растворить его борфтористоводородной кислотом. Растворение может происходить по одной из следующих реакции:

Свинцевание

Следовательно, для получения Pb(BF4)2 в количестве 180-200 г/л необходимо добавить HBF, из расчета 85-90 г/л, а Pb (OH)2 вводить по 120 г на каждый литр емкости ванны.

Полученному раствору Рb(BF4)2 дают отстояться, декантируют его в рабочую ванну, подкисляют его свободной HBF из расчета 40-45 г/л, доводит раствор до уровня разбавлением водой и затем добавляют столярный клей. Электролит не требует проработки.

Для приготовления кремнефтористоводородного электролита сначала готовят свободную H2SiF6 путем растворения чистого речного песка плавиковой кислотой:

Свинцевание

Полученный раствор подкисляют свободной H SiF, добавляют для устойчивости электролита борную кислоту в количестве 5— 6 г/л, разбавляют электролит до уровня водой и вводят столярный клей.Этот электролит также не  требует специальной проработки.

Для составления фенолсульфонового электролита готовят предварительно фенолсульфоновую кислоту путем сульфирования кристаллического фенола крепкой серной кислотой. Сульфирование производят в стеклянных бутылях при температуре 110-120° на масляной бане в течение 25-30 часов. Сульфирование происходит по реакции:

Свинцевание

Раствор фенолсульфоновой кислоты должен быть прозрачен, иметь цвет слабого чая и на поверхности его не должно быть маслянистых пятен фенола. Избыток серной кислоты нейтрализуют мелом.

Получение фенолсульфоновокислого свинца происходит по реакции:

Свинцевание

Полученный раствор декантируют, подкисляют свободной фенолсульфоновой кислогой, разбавляют водой до заданного уровня и вводят клей.

При изготовлении щелочного электролита каждый из компонентов растворяют отдельно и затем сливают в рабочую ванну.

Канифоль предварительно кипятят в растворе NаOH. Исходные компоненты после взамных реакций образуют шелочной электролит, имещий следующий состав:

Свинцевание

Электролит требует предварительной проработки.

Важнейшими неполадками при эксплуатации кислых электролитов свинцевания являются: получение грубых крупнокристаллических и даже игольчатых осадков свинца, связанное с отсутствием столярного клея, а также помутнение электролитов, имеющее место при недостаче свободной кислоты.

Удаление недоброкачественных свинцовых покрытий производят путем анодного растворения свинца в 20-процентном растворе едкого натрия.

Качество свинцовых покрытий. Его определяют путем внешнего осмотра на отсутствие непокрытых участков, вздутий,губчатых или крупнокристаллических покрытий и прочих внешних дефектов. Толщину свинцовых покрытий обычно определяют капельным методом. Для этой цели применяют азотную кислоту с удельным весом 1,4 и концентрацией 420 г/л. Одна капля указанного раствора за 0,5 мин. растворает при 20° 1,35 мк свинца. Минимальная толщина покрытий по ГОСТ 2248-43 для средних условий работы покрываемых изделия составляет 30 .мк и для жестких условий 100 мк.

Пористость покрытий определяют ферроксильным индикатором.


Заказать звонок

Укажите свой контактный телефон, и мы перезвоним вам в течении 5 минут

Отправить заявку
Прикрепить свои файлы