Удосконалення електрохімічного осадження функціональних покрить міддю на сплави заліза та алюмінію

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.03 – технічна електрохімія. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено удосконаленню технологічного процесу нанесення функціональних мідних покриттів на вироби зі сплавів заліза й алюмінію, які використовуються для підвищення електро- та теплопровідності, забезпечення надійності контактних з'єднань, надання поверхні каталітичних властивостей. Досліджено кінетику і механізм відновлення гідроксотартратного комплексу міді. Встановлено, що катодний процес протікає в області змішаної кінетики і ускладнений хімічною стадією дисоціації комплексного іона. Розроблено склад електроліту міднення, що забезпечує осадження покриттів з міцною адгезією до більш електронегативної основи. Отриманий розчин екологічно безпечний та стійкий при тривалій експлуатації. Вивчено вплив параметрів електролізу (температури, густини струму, концентрації компонентів розчину) на морфологію і якість одержуваних покриттів. Встановлено, що для поліпшення зчеплення мідного осаду з виробами зі сплавів алюмінію, необхідно створити на їх поверхні оксидну плівку з розвиненою пористою поверхнею, що задається умовами формування. Виявлено корозійні і електричні характеристики сформованих оксидів. Визначено, що додавання активуючої домішки фторид-іону до електроліту міднення сприяє більш рівномірному розподілу металу по поверхні сплавів.

Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.17.03 – technical electrochemistry. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to the improvement of the technological process of applying copper coatings to products made of alloys of iron and aluminum, which are intended for electrical purposes. The kinetics and mechanism of the reduction of the copper hydroxotartrate complex are studied. It is found that the cathodic process includes delayed stage of electron transfer and chemical dissociation stage of the complex ion. The composition of the electrolyte for copper deposition has been developed, which ensures the deposition of coatings with good adhesion to the electronegative base. The resulting solution is environmentally safe and stable for long-term use. The effect of electrolysis parameters on the morphology and quality of the coatings was studied. In order to improve the adhesion of the copper deposit to parts made of aluminum alloys, it is necessary to create an oxide film having a developed porous surface, which is specified by the conditions of its formation. The corrosion and electrical characteristics of the oxides formed are revealed. It is determined that the addition of the fluoride ion (as activating impurity to the electrolyte for copper plating) promotes a more even distribution of the metal over the surface of the alloys.