Исследование паяемости медного покрытия, осаждённого на титане | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 20 марта, печатный экземпляр отправим 24 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №4 (346) январь 2021 г.

Дата публикации: 25.01.2021

Статья просмотрена: < 10 раз

Библиографическое описание:

Бечин, С. Н. Исследование паяемости медного покрытия, осаждённого на титане / С. Н. Бечин, Д. Э. Ступалев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 4 (346). — С. 75-76. — URL: https://moluch.ru/archive/346/77975/ (дата обращения: 07.03.2021).



В статье авторы исследовали влияние подготовки титановых образцов на качество паяемости.

Ключевые слова: паяемость, медные покрытия, титан, паяльник, подготовка поверхности.

Электролитическое меднение получило широкое распространение как в гальваностегии, так и в гальванопластике.

В гальваностегии медные покрытия применяются для защиты стальных изделий от цементации, для повышения электропроводности стали (биметаллические проводники), а также в качестве промежуточного слоя на изделиях из стали, цинка и цинковых и алюминиевых сплавов перед нанесением никелевого, хромового, серебряного и других видов покрытий для лучшего сцепления или повышения защитной способности этих покрытий. Для защиты от коррозии стали и цинковых сплавов в атмосферных условиях медные покрытия небольшой толщины (10–20 мкм) непригодны, так как в порах покрытия разрушение основного металла будет ускоряться за счет образования и действия гальванических элементов. Кроме того, медь легко окисляется на воздухе, особенно при нагревании.

B гальванопластике медные отложения получили широкое применение для изготовления металлических копий как с металлических, так и с неметаллических оригиналов (в полиграфии, в декоративном искусстве), при изготовлении барельефов, труб, волноводов, матриц для штамповки патефонных пластин и т. д. [1].

Испытания проводились по ГОСТ 28211–89 [15]. По ГОСТ паяльник с температурой жала (350±10) °С (в начале испытания). Диаметр жала 8 мм. Длина жала 32 мм, рабочий конец жала имеет форму клина длиной приблизительно 10 мм. Жало должно быть изготовлено из меди, предпочтительно с железным покрытием или из коррозионностойкого сплава меди в соответствии с установившейся практикой; часть рабочего конца жала, соприкасающаяся с испытуемой поверхностью, должна быть облужена. Необходимо использовать трубчатый припой, состоящий из припоя, указанного состава, и сердечника или сердечников, содержащих 2,5–3,5 % канифоли, указанной в приложении С. Во время испытания визуальным осмотром проверяют наличие флюса. Вывод должен находиться в таком положении, чтобы паяльник мог соприкасаться с испытуемой поверхностью в горизонтальной плоскости.

Паяльник и припой должны соприкасаться с поверхностью в течение 2–3 с в месте, указанном в соответствующей НТД. В этот период времени паяльник должен быть неподвижен, необходимо соблюдать интервал от 5 до 10 с между соприкасаниями паяльника с разными выводами элемента, чтобы исключить перегрев. Остаток флюса отмывают пропанолом-2 (изопропанолом) или этиловым спиртом.

Осмотр проводят при достаточном освещении невооруженным глазом или с помощью лупы с увеличением от 4х до 10х.

В таблице 1 отражены качественные данные паяемости покрытия в зависимости от предварительной обработки поверхности титана и времени хранения образцов.

Таблица 1

Смачиваемость

Сразу после нанесения покрытия

Спустя две недели, после нанесения покрытия

Спустя два месяца после нанесения покрытия

Цементация медью

да

нет

нет

Цементация цинком

да

да

нет

Гидридная кислотная обработка

да

да

да

ЦКН-60Т

да

да

да

В представленной таблице приведены данные по смачиваемости припоем ПОС-60 химической медью осажденной на титан с различной подготовкой поверхности.

Выводы:

1) При цементации медью поверхности титана спустя две недели произошло частичное отслоение покрытия, спустя месяц произошло вздутие покрытия по всей поверхности образца. Это связано с тем, что в первый момент времени при затяжке поверхности титана медь осаждалась в виде крупнокристаллических осадков, что не позволило в момент затяжки осаждения покрытия химической медью сформировать покрытия с удовлетворительной адгезией.

2) При цементации поверхности титана цинком наблюдается смачивание припоем химически осажденной меди в течении двух недель, после трех недель выдержки покрытие химической меди покрывается бурым слоем оксида, перестает смачиваться припоем и частично отслаивается. Это связано с тем, что цинк, осаждающийся на титане в виде крупнокристалического осадка, при обработке в растворе химического меднения частично переходит в раствор, соосаждается с медью, влияет на процесс ее восстановления, так же в момент перехода цинка в раствор химического меднения при затяжке поверхности титан может пассивироваться, в следствии чего может нарушаться адгезия покрытия к поверхности титана.

3) При кислотной гидридной обработке поверхности при дальнейшем осаждении химической меди припой хорошо смачивает поверхность, однако наблюдаются частичные отслоения осадков, вероятно это связано с наводораживанием основы. При осаждении химического никеля на гидридную пленку в этом растворе происходит образование шлама, вероятно дендритов меди, которые, попадая в раствор химического меднения, осаждаются на дно и, в свою очередь, металлизируют поверхность емкости.

4) При обработке в растворе композиции ЦКН-60Т при дальнейшем химическом меденении не происходит образование дендритов меди и покрытие не отслаивается, не теряя смачиваемости припоем.

Литература:

  1. Р. И. Агладзе, Н. Т. Гофман, Н.Т Кудрявцев, Л. Л. Кузьмин, А. П. Томилов. Прикладная электрохимия: Изд. «Химия», 1975, 552 с.
  2. ГОСТ 28211–89 Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов.
Основные термины (генерируются автоматически): химическая медь, нанесение покрытия, покрытие, испытуемая поверхность, паяльник, поверхность титана, рабочий конец жала, раствор, смачиваемость припоем, цементация медью.


Ключевые слова

титан, паяемость, медные покрытия, паяльник, подготовка поверхности
Задать вопрос