ПОКРИТТЯ платини і її сплавів
Платинування титанових анодів, танталу.
Платину застосовують для покриття електричних контактів, для захисту срібла від потемніння і титанових анодів. Платинові покриття стійки в хімічно агресивних середовищах і не окислюються при нагріванні до 1100 ° С. Покриття платиною товщиною 2 - 20 мкм використовують для покриття деталей приладів, що працюють при високій температурі або в корозійної середовищі. Тонкі покриття товщиною до 0,5 мкм застосовують для виготовлення відбивачів. Коефіцієнт відображення платини у видимій частині спектру становить 70%, а в інфрачервоній - до 96%. У порівнянні c паладієм і родієм платину значно менше використовують в промисловості. Це обумовлено її високою вартістю і дефіцитністю, а також труднощами отримання не пористих платинових покриттів. У 1966 р на світовому ринку платина була в 4,3 рази дорожче золота (іридій в 5,8 рази, а осмій в 7,5 раз).
На платиновій основі отримують гальванічні сплави, що відрізняються великою стійкістю в умовах механічного та ерозійного зносу і придатні для покриття електричних контактів особливого призначення, наприклад платина - родій, платина - паладій, платина - кобальт.
Катодне відновлення платини відбувається як в кислому, так і в лужному середовищі. Вихідним продуктом для приготування електролітів є хлорид платини PtCl4 або хлороплатинат натрію.
Найбільш широко застосовують сульфаматних електроліт, що містить цис-дінітродіаміноплатіну (р - сіль, 25 - 30 г / л) і сульфаминовой кислоту (100- 120 г / л). Режим електролізу: температура електроліту 60-95 ° С, Ік = 2 ÷ 6 А / дм 2. рН = 1,1, аноди - з платини, Sa: Sк = 2: 1. Такі умови електролізу дозволяють отримувати покриття значних товщин (2 мкм і більше).
Відновлення платини на катоді починається при φ = 0,15 В (н.в.е.). При зсуві потенціалу в бік негативних значень ηк збільшується і при φ = - 0,5 В досягає 30%.
З підвищенням температури електроліту швидкість осадження зростає і ηк збільшується до 40%. Зміна концентрації сульфаминовой кислоти від 25 до 100 г / л при збереженні постійного значення рН електроліту не впливає на катодний поляризацію. Первинною реакцією в такому електроліті є розряд іонів гідроксонію з поступовим накопиченням на поверхні його адсорбованих атомів водню. Відновлення платини на катоді відбувається переважно за водневого механізму.
Для отримання тонких і блискучих покриттів застосовують електроліт (в г / л):
Режим електролізу. температура електроліту 20-50 ° С, Ік = 0,1 ÷ 0,5 А / дм 2. ηк = 60%. Аноди - з платини. Зі збільшенням товщини покриття блиск значно зменшується. Однак покриття, одержувані з такого електроліту, пористи (навіть при товщині 15 мкм). Ведення електролізу при кімнатній температурі і з відключенням струму через кожні 20 хв (Ік = 0,1 ÷ 0,2 А / дм 2) сприяє отриманню менш пористих і щільних покриттів товщиною до 20 мкм. З підвищенням температури ηк зростає, але якість покриття різко погіршується. Підвищення щільності струму призводить до зниження виходу за струмом.
Процес відновлення хлорплатіната до металу на катоді можна уявити рівняннями
Pt 4+ + 2 # 275; -> Pt 2+. Pt 4+ + 4 # 275; -> Pt
Pt 2+ + 2 # 275; -> Pt, H + + # 275; -> Надсен.
При потенціалах> 0,3 В незначний граничний струм обумовлений відновленням Pt 2+. Слід зазначити, що відновлення хлорплатіната протікає як на вільних від адсорбованого водню ділянках, так і на заповненій воднем поверхні.
Платинування титанових анодів ведуть в електроліті (в г / л):
Хлорид платини 7 - 8
Динатрийфосфат 90 - 100
Діаммонінфосфат 20 - 30
Хлорид амонію 20 - 25
Режим електролізу: температура електроліту 70-80 ° С, Ік = 0,5 А / дм 2. ηк = 20 ÷ 30% при погойдуванні катодного штанги. Перед платинування титан попередньо обробляють в парах або розчині соляної кислоти, труять в розчині фториду амонію і обезгажівают в середовищі водню при 400-800 ° С протягом 0,5-1 год.
Платинування танталу виробляють з метою отримання нерозчинних анодів, що застосовуються в агресивних середовищах. Танталові електроди спочатку обробляють в 40% -ної фтористоводородной кислоті при 20-30 ° С і Іа = 20 А / дм 2 протягом 10 хв. Потім їх відразу платініруют в тому ж електроліті, що і титанові, тільки при Ік = 2 ÷ 3 А / дм 2 і при термообробці потім при 900 ° С протягом 1 год.
Петро Степанович Мельников. Довідник по гальванопокриття в машинобудуванні. Тисяча дев'ятсот сімдесят дев'ять.