ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ
Гальваностегия — нанесение защитных или декоративных металлических покрытий толщиной
мм электролитическим осаждением (см. электроосаждение металлов). Изделие, на которое наносится покрытие, может
быть и неметаллическим, но в таком случае на него предварительно наносят проводящий слой (можно нанести слой графитового или металлического порошка или обработать изделие азотнокислым серебром и затем восстановить раствор, или металлизировать в вакууме).
Очень важна хорошая предварительная очистка поверхности изделия. Сначала ее обезжиривают органическим растворителем, затем обрабатывают раствором щелочного детергента, подвергают кратковременному электролизу при большой плотности тока и в заключение протравливают кислотой (декапируют). После каждой такой операции изделие промывают водой; при крупных масштабах производства очистка производится на автоматической линии с нужным числом баков с растворами.
Состав электролита, плотность тока и другие условия должны быть подобраны так, чтобы получался очень мелкозернистый однородный слой, прочно сцепленный с подложкой. Для улучшения сцепления иногда предварительно наносят очень тонкий слой какого-нибудь металла, который образует твердые растворы и с металлом подложки, и с наносимым поверх него металлом. Образованию микрокристаллической структуры обычно способствует применение в качестве электролита комплексных соединений (чаще всего солей цианистоводородной кислоты). Растворы для нанесения гальванических покрытий могут также содержать буферные добавки, небольшие добавки поверхностно-активных веществ, которые, как установлено опытным путем, улучшают структуру покрытия, и инертные электролиты. От раствора требуется хорошая «рассеивающая способность», т. е. способность давать однородное покрытие и в том случае, когда у изделия имеются выступы (они расположены ближе к аноду) или впадины (где, по-видимому, плотность тока меньше). От инертных электролитов зависит относительное количество материала, приносимого к поверхности за счет проводимости. На рассеивающую способность влияют также изменение перенапряжения (см.) при изменении плотности тока, скорость диффузии и химическая устойчивость различных комплексных ионов, имеющихся в приповерхностном слое.
Обновление электролита вблизи поверхности катода может происходить за счет лишь конвективного перемешивания
и перемешивающего действия, оказываемого выделяющимся здесь водородом, но обычно предусматривают принудительное перемешивание, либо механическое, либо аэродинамическое (потоками воздуха, вдуваемого в раствор). Анод обычно делают из наносимого металла, и если выход по току одинаков для катодного осаждения и анодного растворения, то состав электролита не меняется. Ни в коем случае не следует допускать пассивации анода, что наблюдается, например, для никелевого анода при больших плотностях тока. Для этого можно вводить специальные добавки в раствор или в анод. Растворение анода сопровождается образованием «анодного шлама», состоящего из нерастворимых частиц металла и примесей. Чтобы эти примеси не загрязняли поверхности катода, анод помещают в пористый мешок или непрерывно фильтруют раствор. Необходимо постоянно контролировать состав электролитической ванны, так как при выделении водорода на катоде или кислорода на аноде сразу же изменяется pH. Любые изменения выхода по току могут приводить к изменению концентрации разряжающегося катиона, а добавки, вводимые в малой концентрации, могут постепенно исчезать в результате побочных реакций или вследствие включения их в гальваническое покрытие.
См. также Lowenheim F. A, Modern Electroplating, Wiley, 1963; Ollard E. A., Smith ?. ?., Handbook of Industrial Electroplating, Iliffe, 1964.