Э ле кт ро нн ая б иб ли от ек а Б ел ор ус ск о- Р ос си йс ко го у ни ве рс ит ет а ht tp :// e. bi bl io .b ru .b y/ xm lu i/ УДК 544.654.2 ВЛИЯНИЕ КОАКСИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ИЗДЕЛИЯ И ПРОТИВОЭЛЕКТРОДА НА РАВНОМЕРНОСТЬ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ В. С. НИСС, Г. М. СЕНЧЕНКО, А. Э. ПАРШУТО БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Минск, Беларусь Качество и свойства гальванических покрытий определяются равно- мерностью распределения металла по толщине слоя на поверхности по- крываемых изделий. Фактическая плотность тока и толщина покрытия на различных участках катода отличаются. Это отрицательно сказывается на функциональных свойствах покрытия, поскольку на отдельных участках толщина покрытия может быть меньше допустимых значений. В работе исследовалось влияние коаксиальной системы обрабатывае- мого изделия и противоэлектрода на равномерность нанесения гальваниче- ских покрытий с использованием импульсных электрических режимов. Схема расположения электрода-образца относительно противоэлектрода- анода в ванне обработки представлена на рис. 1. Первоначально электрод-образец располагался соосно с анодом- противоэлектродом в центре ванны, следующее положение характеризова- лось смещением оси электрода-образца на 25 мм относительно центра, в третьем положении расстояние от центра электрода-образца до образую- щей анода-противоэлектрода составляло 9,6 мм. Для измерения толщины покрытия по высоте электрода-образца выбирались точки с шагом 5 мм от торца образца. а) б) Рис. 1. Схема расположения электрода-образца относительно противоэлек- трода-анода в ванне обработки: а – вид сверху; б – вид сбоку При оценке параметров электрохимических процессов формирования покрытий применялись численные методы интегрирования краевой задачи для потенциала электролита в области между электродами и толщины наносимого покрытия на постоянном токе, в частности, программа Comsol. 146 Э ле кт ро нн ая б иб ли от ек а Б ел ор ус ск о- Р ос си йс ко го у ни ве рс ит ет а ht tp :// e. bi bl io .b ru .b y/ xm lu i/ Графические результаты с расчетом распределения электрического потенциала и толщины покрытия в системе двух круглых коаксиальных электродов с использованием постоянного тока представлены на рис. 2. а) б) в) Рис. 2. Конфигурация электрического потенциала электролита при смеще- нии осей электродов: а – 0 мм; б – 25 мм; в – 40,4 мм Исследования проводились при следующих параметрах: материал об- разцов – сталь Ст. 3; диаметр электрода-образца – 9,2 мм, диаметр проти- воэлектрода – 100 мм; площадь образцов – 0,09 дм2; амплитудная плот- ность тока – до 8,5 А/дм2; отношение амплитуд отрицательного и положи- тельного импульсов – 100 %; период следования импульсов – 2,0 мс; дли- тельность положительных импульсов – 0,2 мс; длительность отрицатель- ных импульсов – 1,2 мс. Обработку выполняли в цинкатном электролите следующего состава: NaOH – 80 г/л; ZnO – 10 г/л . [1] По результатам выполненных исследований установлено, что при им- пульсном токе обеспечивается существенное снижение влияния располо- жения образца на толщину покрытия в коаксиальной системе электродов – отличие толщины покрытия в наиболее близкой к аноду точке 1 и наибо- лее удаленной точке 3 составляют 1 % для смещения от оси 0 мм, 7 % для смещения от оси 25 мм и – 1 % для смещения от оси 40,4 мм. Кроме того, использование импульсного тока позволяет повысить плотность тока по- крытия с 1 до 8,5 А/дм2 и получить увеличение толщины покрытия с 5,8 до 10,2 мкм без образования дендритов. Использование импульсных режимов для коаксиальной системы с диаметром противоэлектрода 100 мм обеспе- чивает уменьшение неравномерности толщины покрытия: при смещении образца от оси на 25 мм – с 60 до 7 %, при смещении образца от оси на 40,4 мм с 92 до 1 %. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Исследование и разработка процессов нанесения гальванических покры- тий с использованием миллисекундных импульсных электрических режимов / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Технология – Оборудование – Инструмент – Качество : тез. докл. 32-й междунар. науч.-прак. конф., Минск, 7–8 апреля 2016 г. / редкол. : В. К. Шелег (отв. ред.) [и др.]. – Минск : Бизнесофсет, 2016. – С. 17–18. 147