Гальванопокрытия сплавом серебро - сурьма.

Серебряные покрытия имеют низкие механические свойства, а также склонность к потемнению и ухудшению паяемости. Поэтому на смену серебряным покрытиям в последнее время приходят сплавы: серебро - сурьма, серебро - никель, серебро - палладий, серебро - висмут, серебро - свинец и др.

Сплав серебро - сурьма. Катодное восстановление сплава ведут из тартратно-цианистого или саморегулирующегося цианистого электролита (в г/л):

Ag (в виде металла) 35 - 45

KCN свободный 70-80

КОН 8-10

Сегнетова соль 40 - 60

K(SbO)C₄H₄O₆•0,5H₂O 2

Режим электролиза: температура электролита 20-25°С, i_к = 0,4 ÷ 0,8 А/дм², аноды - из серебра. Покрытия содержат 1 - 2% сурьмы, обладают микротвердостью 110 - 130 кгс/мм² и износостойкостью в 2 - 3 раза большей, чем серебро. Однако переходное сопротивление таких покрытий в 4 - 5 раз выше, чем серебряных. По внешнему виду покрытия Ag - Sb с металлическим отливом похожи на полированный палладий. Состав электролита (в г/л):

Ag (в виде металла) 35 - 40

KCN 50-60

К₂СO₃ До 60

Сегнетова соль 30 - 40

Sb₂O₃ (порошок) 20

Режим электролиза: температура электролита 20 ± 5°С, i_к = 0,5 ÷ 1,0 А/дм² (0,5 А/дм² для колокольных и барабанных установок), аноды — из серебра, S_а:S_к = 0,75:1,0, S_к = 1 дм²/л. Такие условия электролиза позволяют получать блестящие покрытия, содержащие до 0,7% Sb, обладающие микротвердостью ~ 100—125 кгс/мм² и в 2 раза большей износостойкостью; переходное сопротивление в 1,2 раза выше, чем серебряных покрытий.

Несмотря на то, что оба электролита позволяют получать покрытия с малым количеством сурьмы, механизм их восстановления на катоде и их структурные составляющие значительно отличаются. Введение антимонил-тартрата в тартратноцианидном электролите резко снижает I предельный ток и повышает II, смещая при этом потенциал восстановления серебра от -0,45 до -0,62 В. Добавка КОН сдвигает кривую катодной поляризации в область больших отрицательных потенциалов.

В саморегулирующемся цианистом электролите подпитка раствора сурьмой осуществляется за счет равномерного растворения Sb₂O₃, обладающего определенным пределом растворимости, зависящих от рН электролита. В приведенном электролите независимо от количества введенного порошка Sb₂O₃ содержится не более 0,1 г/л сурьмы в виде SbO₂. Сегнетова соль является буферной добавкой, поддерживающей постоянное значение SbO₂ и повышающей растворимость оксида сурьмы (без сегнетовой соли имеем 0,01 г/л).

Кривые катодной и анодной поляризации в саморегулирующемся электролите представлены на рис. 85.

Рис. 85. Кривые катодной (1-6) и анодной (4' и 6') поляризаций Ag и Ag - Sb:

1— без серебра и Sb₂O₃; 2 — без серебра; 3 — без серебра и сегнетовой соли; 4 — без Sb₂O₃; 5 — основной состав электролита; 6 — то же, с добавкой 40 г/л сегнетовой соли

Добавка Sb₂O₃ практически не влияет на равновесный потенциал восстановления серебра и незначительно повышает первый предельный ток. При совместном введении в электролит Sb₂O₃ и сегнетовой соли значительно изменяется катодная поляризация серебра и повышаются оба предельных тока.

Сурьма из тартратно-цианистого электролита восстанавливается в сплав беспрепятственно, так как ее в электролите находится 2 г/л, и, кроме того, повышенное содержание в электролите свободного цианида и наличие КОН способствуют сдвигу кривой поляризации серебра в сторону отрицательных значений. Поэтому сурьма в таких покрытиях содержится в неупорядоченном состоянии.

При восстановлении сплава серебро — сурьма из саморегулирующегося электролита концентрация сурьмы незначительна; КОН отсутствует и концентрация KCN (свободный) в 1,5 раза меньше, чем в тартратно-цианистом электролите. Сурьма в покрытии находится в строго упорядоченном состоянии, чем и объясняется значительное улучшение механических свойств покрытий при незначительном содержании в них сурьмы ( < 0,7%). Наиболее качественными покрытия серебро — сурьма получают из тартратно-цианистого электролита при i_к <= 0,25 А/дм² и саморегулирующегося при i_к = 0,7 А/дм².

Петр Степанович Мельников. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении, 1979.