АНОДНЫЙ ПРОЦЕСС ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ СПЛАВОВ ОЛОВО-НИКЕЛЬ И ОЛОВО-КОБАЛЬТ ИЗ ОКСАЛАТНО-АММОНИЙНЫХ И ФТОРИД-ХЛОРИДНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Аннотация
Методом циклической вольтамперометрии установлены максимумы плотности тока анодного растворения фаз, содержащих металлы-компоненты электролитических сплавов олово-никель, олово-кобальт. Исследовано распределение тока по поверхности анодов из олова, кобальта, никеля в зависимости от общей силы тока, проходящего через электролизер при электроосаждении сплавов олово-никель, олово-кобальт. При электроосаждении олово-никелевых покрытий распределение тока на комбинированных анодах из олова и никеля протекает неравномерно. Для поддержания первоначального состава электролита требуется значительно большая поверхность никелевого анода по сравнению с оловянным, а также необходимо использование добавки хлорида калия для предотвращения пассивации никеля. Установлено, что максимумы плотности тока растворения сплавов олово-никель и олово-кобальт соответствуют области более отрицательных значений потенциалов по сравнению с максимумами плотности тока растворения индивидуальных металлов. Вероятно, это связано с пассивирующей способностью металлов подгруппы железа, легирующих олово. С увеличением скорости развертки потенциала значительно возрастают значения анодной плотности тока растворения никеля и кобальта. Во фторид-хлоридном электролите растворение никеля протекает без образования пассивной пленки на поверхности анода, благодаря высокой активирующей способности ионов хлора и фтора. В то же время при растворении никеля в оксалатно-аммонийном электролите наблюдалась пассивация анода. Поэтому для предотвращения этого процесса целесообразно использовать добавку хлорида калия. При введении этой добавки растворение никеля происходит при меньших значениях анодных потенциалов, в отличие от электролита без добавки хлорида калия. В случае растворения кобальта процесса пассивации анода не наблюдалось. Для управления химическим составом покрытий при осаждении сплавов олово-кобальт необходима одинаковая поверхность анодов из олова и кобальта, что подтверждается распределением тока на поверхности электродов. В случае электроосаждения олово-никелевых покрытий, с целью предотвращения пассивации никелевого анода, площадь анодов из никеля должна превышать площадь анодов из олова в 7-10 раз. При осаждении сплавов олово-кобальт, анодная поверхность кобальта должна быть в 1,5-2 раза больше поверхности анодов из олова.
Литература
Zenin V.V., Spiridonov B.A., Berezina N.N., Kochergin A. Study of the process of electrodeposition and structure of the coating alloy tin-nickel. Technol. Electron. Prom-ti. 2007. N 7. P. 32 (in Russian).
Vyacheslavov P.M. Electrolytic deposition of alloys. L.: Mashinostroenie. 1986. P. 39. (in Russian).
Vinokurov E.G. Prognostication of the composition of a solution for electrodeposition of Sn-Co alloy and determination of its color characteristics. Russ. J. Appl. Chem. 2010. V. 83. N 2. P. 258. DOI: 10.1134/S1070427210020138.
Bengoa L.N., Pary P., Conconi M.S., Egli W.A. Electro-deposition of Cu-Sn alloys from a methanesulfonic acid electrolyte containing benzyl alcohol. Electrochim. Acta. 2017. V. 256. P. 211. DOI: 10.1016/j.electacta.2017.10.027.
Azpeitia L.A., Gervasi C.A., Bolzan A.E. Effects of Temperature and thiourea addition on the electrodeposition of tin on glassy carbon electrodes in acid solutions. Electrochim. Acta. 2017. V. 257. P. 388. DOI: 10.1016/j.electacta.2017.10.064.
Rudnik E. The influence of sulfate ions on the electrodeposition of Ni-Sn alloys from acidic chloride-gliconate bath. Electroanal. Chem. 2014. V. 726. P. 97. DOI: 10.2478/amm-2014-0031.
Lacnjevac U., Jovic B.M., Jovic V.D. Electrodeposition of Ni, Sn and Ni–Sn alloy coatings from pyrophosphate-glycine bath. J. Electrochem. Soc. 2012. V. 159. N 5. P. D310. DOI: 10.1149/2.042205JES.
Jovic B.M., Lanjevac U., Krstaji N.V., Jovic V.D. Ni–Sn coatings as cathodes for hydrogen evolution in alkaline solutions. Electrochim. Acta. 2013. V. 114. P. 813. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.06.024.
Pyanko A.V., Makarova I.V., Kharitonov D.S., Makeeva I.S., Alisienok O.A., Chernik A.A. Tin–nickel–titania com-posite coatings. Inorg. Mater. 2019. V. 55. N 6. P. 568. DOI: 10.1134/S002016851906013X.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of tin–nickel alloys from oxalate–sulfate and fluo-ride–chloride electrolytes. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2016. V. 52. N 2. P. 152. DOI: 10.3103/S1068375516020125.
Shekhanov R.F., Kuz’min S.M., Balmasov A.V., Gridchin S.N. Effect of surfactants on electrodeposition of the Sn–Ni alloy from oxalate solutions. Russ. J. Electrochem. 2017. V. 53. N 11. P. 1274. DOI: 10.1134/S1023193517110131.
Shekhanov R.F. Protective ability of tinnickel coatings. ChemChemTech. [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2017. V. 60. N 10. P. 75. DOI: 10.6060/tcct.20176010.5605.
Kamysheva K.A., Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electroplating of zinc and tin alloys with nickel and cobalt from ammonium oxalate electrolytes. Izv. AN. Ser. Khim. 2020. V. 69. N 7. P. 1272 (in Russian). DOI: 10.1007/s11172-020-2897-1.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-plating of zinc–cobalt alloys from oxalate electrolytes. Protect. Metals Phys. Chem. Surf. 2017. V. 53. N 3. P. 483. DOI: 10.1134/s2070205117030224.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of zinc–nickel alloys from ammonium oxalate electrolytes. Russ. J. Electrochem. 2018. V. 54. N 4. P. 355. DOI: 10.1134/s1023193518040079.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of tin–nickel alloys from oxalate–sulfate and fluo-ride–chloride electrolytes. Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2020. V. 56. N 4. P. 427. DOI: 10.3103/S1068375520040146.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of zinc–nickel alloys from oxalate–ammonium electrolytes. Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. N 6. P. 1174. DOI: 10.1134/S0036024422060243.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V. Electro-deposition of Zn-Ni coatings from ammonium oxalate bath. Galvanotekhn. Obrab. Pov-ti. 2019. V. 27. N 1. P. 4 (in Russian). DOI: 10.47188/0869-5326_2019_27_1_4.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N. Electrodeposition of zinciron coatings from ammonium oxalate baths. Galvanotekh. Obrab. Pov-ti. 2021. V. 29. N 2. P. 19 (in Russian). DOI: 10.47188/0869-5326_2021_29_2_19.
Shekhanov R.F., Gridchin S.N., Balmasov A.V., Mokretsov N.E. Ammonium oxalate electrolytes for electro-deposition of zinciron alloys. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 10. P. 72. DOI: 10.6060/ivkkt.20216410.6449.
