Гальванические покрытия индием и его сплавами

В силу высоких антикоррозионных, антифрикационных и других свойств покрытия индием и его сплавами широко применяют в технике. В большинстве случаев их получают из тартратных и трилонатных электролитов. Наиболее оптимальным является следующий состав (в г/л):

In₂(SO₄)₃ (в виде металла) 15—20

Битартрат натрия 200 — 250

(NH₄)₂SO₄ 30-40

NaCl 60-80

NH₄OH, мл/л 200-250

Температура комнатная. рН = 9,0 ÷10,5, i_к = 0,5 ÷ 2,0 А/дм², анод — из индия или платинированного титана. Катодный выход по току составляет 85-95%, анодный - 100%. Скорость осаждения индия равна 10—20 мкм/ч. С увеличением концентрации битартрата натрия (рис. 9) значение предельного тока увеличивается, а потенциал восстановления индия на катоде становится более отрицательным, что связано с наличием комплексов, имеющих различные константы нестойкости. Для ионизации индия требуется значительное количество депассиватора (NaCl). Хлористый натрий увеличивает электропроводность электролита и смещает потенциал анода в сторону больших отрицательных значений.

Рис. 9. Кривые катодной поляризации индия при различной концентрации битартрата натрия

Из трилонатных электролитов наибольшее применение нашел электролит, содержащий (в г/л):

Металлический индий 15—20

Трилон Б 80-100

Сульфат аммония 80—100

Температура комнатная, i_к = 0,5÷1,5 А/дм², аноды — из индия. Покрытия получаются светлыми, прочность сцепления с основой из меди и коррозионно-стойкой стали хорошая. Сульфат — ион играет роль стабилизатора и буфера, а также обеспечивает необходимую электропроводность и кроющую способность электролита. Адсорбируясь на катоде, он облегчает ориентацию и разряд отрицательно заряженного иона — трилонатного комплекса индия.

Индиевые покрытия осаждают из цианистого электролита (в г/л):

In(ОН)₃ (в виде металла) 15-30

KCN 140-160

КОН 30-40

Глюкоза 20-30

Температура 15 —35 °С, рН=11, i_к = = 10 ÷ 15 А/дм², аноды из стали 12Х18Н9Т или платины. Катодный выход по току составляет 50 — 60%.

Анодный индий поставляется по ГОСТ 10297-75 марок 00; 0; 1 и 2, а сернокислый индий — по ВТУ МГ УХП 457-60.

Индий обладает рядом положительных свойств, однако имеет низкую температуру плавления (150 °С), поэтому на смену чистых индиевых покрытий приходят покрытия сплавами, содержащими индий, которые лишены указанного недостатка.

Сплав индия с никелем, содержащий 18 — 35% никеля, получают из электролита (в г/л):

In (SO₄)₃ (в виде металла) 4 — 5

NiSO₄ (в виде металла) 40 — 50

NaC₄H₄O₆•2H₂O 60-70

Na₂SO₄•10H₂O 40-50

(NH₄)₂SO₄ 20-30

NH₄OH (25%-ный), мл/л 200-250

Температура электролита 18—25 °С, рН = 9÷10,5, i_к = 0,5÷2 А/дм², аноды — из индия.

Для осаждения сплава индий — цинк используют электролит (в г/л):

Сульфаминовая кислота 50 — 60

Индий (в виде металла) 10 — 15 ZnSO₄ 10-15

Температура 40 —50°С, i_к = 1 ÷2 А/дм², аноды — из индия. Осадки содержат 50-75% пинка.

Сплав индий — таллий, содержащий 10— 20% таллия, осаждают из электролита (в г/л):

Сульфаминовая кислота 40 — 50 Индий (в виде металла) 15 — 20 Таллий сернокислый закисный 1 — 1,5

Температура 50 —70°С, i_к = 3÷5 А/дм², аноды — из индия. Покрытия обладают устойчивой сверхпроводимостью при низких температурах.

Антифрикционный сплав индий — свинец, содержащий 50% индия, получают из электролита (в г/л):

Битартрат натрия 250 — 300

Индий хлористый 13 — 15

Свинец хлористый 10 — 30

Натрий хлористый 80 — 100

Пептон 7 — 10

Температура электролита 60 —70 °С, рН = 10,1 ÷ 10,3, i_к = 0,5 ÷ 1 А/дм², аноды — из индия. Увеличение содержания в сплаве индия достигается за счет повышения концентрации свинца в растворе, увеличения i_к и снижения температуры раствора.

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