Гальванопокрытие сплавом олово - свинец Sn - Рb.

Сплав олово - свинец. Состав сплава: 40-60% Sn и 60-40% Рb. Покрытие Sn - Рb менее пористо, чем свинцовое или оловянное. Хорошо паяется и в отличие от оловянных покрытий сохраняет эту способность в течение длительного времени. Основной состав электролита следующий (в г/л):

Олово борфтористоводородное (металл) 35 - 60

Свинец борфтористоводородный 25 - 40

Кислота борфтористоводородная свободная 40 - 100

Кислота борная 25 - 40

Клей мездровый 3 - 5

Гидрохинон 0,5 - 1,0

Режим электролиза: температура электролита 20 -35°С, i_к = 0,8 ÷1,0 А/дм², скорость осаждения 20 мкм/ч, аноды - из олова и свинца при соотношении 1 : 2 или сплава Sn - Рb (50% Sn и 50% Рb). Покрытие Sn - Рb подвергают оплавлению аналогично оловянным покрытиям (в глицерине или касторовом масле при 250°С).

Состав катодного осадка Sn - Pb определяется главным образом содержанием в электролите ионов олова и свинца, а также условиями электролиза.

При применении анодов из сплава Sn - Pb не требуется специальная электрическая схема, но при этом образуется шлам за счет предпочтительного анодного растворения в сплаве свинца с частичным выкрашиванием олова. Поэтому возникает необходимость в периодическом корректировании электролита кислотами и солями олова.

При использовании анодов из сплава Sn - Pb соотношение между площадью анодов и катодов должно быть равно 2:1. При подвижных анодах (1:1) улучшается растворение анодов из сплава. При этом не рекомендуется перемешивать электролит, так как повышается переход двухвалентного олова в четырехвалентное.

Наряду с борфтористоводородным электролитом для осаждения сплава Sn - Pb применяют кремнефтористый электролит состава (в г/л):

PbSiF₆ 70-100

SnSiF₆ 70-100

H₂SiF₆ (свободная) 60-100

Клей столярный 1-2

Режим электролиза: температура электролита 20 -30°С, i_к = 2 ÷ 3 А/дм². При таких условиях электролиза на катоде осаждается сплав, содержащий по 50% каждого металла.

С увеличением i_к снижается содержание свинца в покрытии и увеличивается содержание олова. Снижение концентрации SnSiF₆ до 50 г/л существенного влияния на состав сплава не оказывает, а при изменении концентрации свинца в пределах 100-150 г/л снижается содержание олова в сплаве на 5 -10%. Зависимость состава сплава от соотношения Pb²⁺:Sn²⁺ дана на рис. 105. С увеличением концентрации кремнефтористоводородной кислоты (> 180 г/л) резко уменьшается содержание свинца в сплаве. Совместное осаждение на катоде олова и свинца происходит (рис. 106) с деполяризацией олова и сверхполяризацией свинца.

Рис. 105. Зависимость состава сплава от соотношения Pb²⁺:Sn²⁺ в электролите (i_к = 5 А/дм²)

Рис. 106. Кривые катодной поляризации сплава Sn - Pb (1) и парциальные кривые разряда Рb²⁺ (2), Sn²⁺ (5) и Н⁺ (4)

На катодных поляризационных кривых видно, что при снижении концентрации SnSiF₆ до 25 г/л потенциал сдвигается в сторону отрицательных значений. Аналогичное явление наблюдается при снижении концентрации PbSiF₆ до 50 г/л. С повышением концентрации H₂SiF₆ до 200 г/л увеличивается поляризация. Разряд ионов Sn²⁺ по сравнению с разрядом Рb²⁺ происходит при большей поляризации.

Некачественные покрытия сплавом олово - свинец удаляют электрохимическим способом в 6 -8%-ном растворе NaOH при 60-70°С. Детали подвешивают на анод при i_а = 2 ÷ 3 А/дм². Катод изготовляют из свинца.

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