Электрохимическое полирование меди

Электрохимическое полирование меди

9
0

Электрохимическое полирование меди

По вопросу толщины прианодного диффузионного слоя имеющиеся в литературе данные неоднозначны. Так, при эллипсо-метрическом исследовании электрополированной меди в условиях стационарного режима было выявлено два слоя, непосредственно примыкающий к металлу слой фосфатов или смеси окислов с фосфатами толщиной около 40 А, и второй слой толщиной 2000—4500 А, представляющий вязкий концентрированный электролит. Так же приобретайте полировальные машины по доступным ценам.

Электрохимическое полирование меди в растворе фосфорной кислоты, по данным исследования массопереноса, в условиях естественной конвекции контролируется диффузией двухвалентных ионов металла от поверхности анода, а возникновение предельного тока связано с насыщением прианодного слоя электролита фосфатом меди. Анализ голограмм процесса анодной обработки меди в 70%-ной фосфорной кислоте при напряжении 1,5 выявил возможную связь различных скоростей растворения отдельных участков металла с неоднородностью конвективных потоков раствора. При обработке небольшой вертикальной поверхности в начале электролиза отмечалась большая концентрация тока на краях и углах образца. Скорость растворения металла, устанавливающаяся в результате формирования ламинарного потока электролита, стекающего вниз и обогащенного солями меди, максимальна у верхнего края образца, где толщина вязкого прианодного слоя наименьшая.

Сопоставление поляризационных кривых обработки меди и фосфорной кислоте и полученных при их снятии фотографий прилегающего к аноду слоя электролита в области нижней горизонтальной поверхности анода показало, что осцилляция тока, наблюдаемая перед наступлением его предельного значения, связана с формированием конвекционного потока.

Вязкий слой признается ответственным за сглаживание микрошероховатостей в работе, в которой изменение состоянии поверхности исследовалось с помощью определения скин-эффекта и оптическими методами. Авторы работы отмечают также возможность действия другого фактора — различия концентрации и градиента электрического поля на выступающих и углубленных участках микрорельефа. При этом принимается, что вязкий прианодиый слой, экранирующий преимущественно микровпадины, способствует замедленному растворению металла на этих участках.

По мере накопления экспериментальных данных, первоначальная трактовка вязкого прианодного слоя, как определяющего эффективность процесса, изменяется и все больше выявляется значение окисной пассивирующей пленки, для формирования которой в режиме электрохимического полирования создаются благоприятные условия.

На основании данных об энергии активации процессов полирования меди и некоторых ее сплавов в фосфорнокислом растворе, допускается возможность реализации двух механизмов, в зависимости от условий электролиза.

При температуре электролита до 37° С, когда вязкость раствора значительная, полирование контролируется процессами в прианодном диффузионном слое. При более высокой температуре, когда вязкость раствора уменьшена, прианодный слой теряет свое значение и определяющая роль переходит к пленке, образующейся на поверхности металла.
При анодном полировании стали в электролите на основе бифторида железа электропроводность прианодного слоя и массы раствора отличаются незначительно.

Толщина этого слоя при переходе железа в раствор в виде двухвалентных ионов составила 24 мкм, трехвалентных ионов — 210 мкм. Предполагается, что внутри этих слоев непосредственно у поверхности металла существует вязкий слой толщиной 1,3— 15 мкм. Именно он, по мнению авторов работы, и регулирует процесс преимущественного растворения микровыступов поверхности.

Осцилляция тока, наблюдаемая при электрохимическом полировании ряда металлов, связана не только с формированием у поверхности анода конвекционного потока обогащенного анодными продуктами электролита, как было указано выше Анодное полирование сурьмы в щелоче-глицериновом растворе происходит в режиме автоколебаний, причем рост напряжения и падения тока характерны для процесса формирования на металле пассивирующей пленки, а следующее за этим снижение потенциала и увеличение тока — процесса активации вследствие растворения пленки в электролите. Периодическая пассивность при анодной обработке ниобия в смеси серной и плавиковой кислот, проявляющаяся в осцилляции потенциала, вызывается образованием и растворением на нем диэлектрической окисной пленки.

Формирование ее начинается, когда концентрация плавиковой кислоты у анода под влиянием диффузионных процессов приблизится к нулю. Растворение же окисла связывают с разогревом в результате роста fro толщины и электросопротивления, а также поступления кислоты к аноду. Предполагается, что периодическая окисная пассивность способствует предотвращению травления и сглаживанию микрошероховатостей поверхности металла.
Сглаживание поверхности анода три электролизе не является привилегией только электрохимического полирования. Поэтому представляет интерес обратить внимание на процесс, получивший название электрохимического шлифования и заключающийся в сглаживании микрошероховатостей без придания блеска поверхности металла. Обработкой стали в растворе, содержащем 10—15% серной кислоты, 0,1—5% соляной кислоты, 20—50% глицерина, можно достигнуть значительного сглаживания. Полагают, что процесс происходит по смешанному пленочно-диффузионному механизму, когда тонкая полупроводниковая пленка, образующаяся на металле, предотвращает его травление, а прианодный слой продуктов реакции определяет сглаживание макрошероховатостей.

При анодной обработке меди в аналогичном растворе ответственность за эффективное сглаживание возлагается преимущественно на покрывающую металл пленку закиси меди. При обработке алюминия в водно-ацетоновом растворе соляной кислоты шлифование определяется диффузионным механизмом, так как предполагается, что оксидная пленка на металле в этих условиях отсутствует.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ