Способ определения параметров взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия

Способ определения параметров взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и)р989446

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистически к республик

{6) ) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 08.04.81 (2) ) 3272020/18-25 (51 }Я. Кд. з с присоединением заявки И— (23) Приоритет

С 01 и 27/48;

Гееудауатвеевьй квинтет

СССР I

N йектм иэвбретеввк и втевмткй

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень М 2 (53 } УД К543.257 (088.8)

Дата опубликования описания 15.01.83. К. К. Лепесов, Л. Ф. Козин, 3. И. Чен, С. H. Нагибин, LL В. Гордеев, В. gl. Крылов, B. е,. С. ЗареЧИаа и А. M. Йаирода

Институт органического катализа и электрох мии " .;-,:;„-.

АН Казахской CCP и Алма-Атинский филиал Джамфулцскогод технологического института легкой и пишево ыМне ноЖи (72) Авторы изобретения (7) ) Заявители (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКИ И EE ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

ПОКРЫТИЯ!

Изобретение относится к области изучения процессов нанесения жидкометаллнческих покрытий на твердые подложки и может применяться при производстве .жидкометаллических электрокоммутируюших устройств для объективной опенки технологических процессов обработки и контроля качества смачивания жидкометаллическим покрытием твердого металлического электрода - подложки.

Известен способ измерения тока, возникаюшего между двумя электродами прн контроле зашитных свойств металлических покрытий, при котором в ячейку с электролитом помешают два электрода, представ лякидих корроэионную пару, один из которых изготовлен из материала подлакки, а другой иэ материала покрытия, замыкают их через, небольшое сопротивление, и падение напряжения на нем записыва= 2о ют самопишуши и прибором. О скорости коррозионного процесса судят по изменению величины тока во времени через

30 мин с начала коррозионного пропессаЬ3.

Однако данный способ не позволяет получить сведения о взаимодействии жидкометаллического покрытия с металлом — подложкой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения параметров взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия, заключаюшийся в нахождении временной зависимости силы тока между электродами

)2).

Однако известный способ недостаточно надежен, так как при определении качества покрытия твердометаллических поверхностей жидким возникают ошибки, обусловленные небольшой разницей в измеряемых величинах корроэионного тока у по крытых жидким металлом и непокрытых образцов (величина тока для покрытого образца всего в 1,3 раза меньше величины тока для непокрытого образца).

Кроме того, известный способ сложен в расчетах и длителен (на проведение измерений требуется 1,5-2ч).

6 4 вый электрод помешают в сосуд с раствором 0,5 М(1С + 0,2 М НСР, соеди- няют накоротко через миллиамперметр и фиксируют измерение корроэионного тока во времени. На фиг. 2 (кривая 6) пред ставлена зависимость тока от времени с момента замыкания при покрытой ртутью (53%) поверхности.

Пример 3 . Никелевую пластину толщиной 0,3 мм и плошадью, 1 см покрывают индием толщиной 5 мкм из электролита содеркашего 50 200 г/л, Н2304 10 г/л, Н2S 4 до рН = 2. Режим электролиза: плотность тока 0,2 А/дм, температура комнатная, время электролиза 13 мин. Для образовании термодиффузионного слоя, позволяющего получить устойчивое на воздухе и длительное смачивание ртутью, пластину с осажденным индием отжигают в атмосфере очн-. о щенного аргона при 350 С 4 ч. Отоженнная пластина похрывается полностью ртутью и хранится на воздухе 60 сут.

После хранения полностью смоченную ртутью пластину и палладиевый электрод помешают в сосуд с раствором 0,5 NLiCR

+ 0,2 М HCg, замыкают накоротхо через миллиамперметр и фиксируют изменение тока во времени.

На фиг. 2 (кривая 10) показана зависимость тока от времени с момента замыкания для отоженного и полностью покрытого ртутью образца. При 100%-ном покрьггии подложки ртутью ток снижается почти мгновенно до малых величин (фиг. 2 кривые 9 и 10) — 20 мкА/см .

Если поверхность подложки не покрьгга ртутью или покрыта частично (53-96%, фиг. 2,кривые 6, 7 и 8), то снижение тока происходит значительно медленнее (5-11 мин).

Таким образом, по временной зависимости величины тока можно судить о степени взаимодействия подложки с жидкометаллическим покрытием (ртутью).

Предлагаемый способ позволяет оценить взаимодействие металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия и качество (сплошность) покрытия в течение 2-3 мин. Критерием является величина тока.

В таблице представлены величины корроэионного тока при различной степени покрьггия подложки ртутью через 1, 2, 3 и 4 мин с момента замыкания цепи.

3 98044

Целью изобретения является повыше» ние экспрессности определения взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения параметров процесса взаимодействия металлической подложки и ее жидкометаллического покрытия, заключающемся в нахождении временной зависимости силы тока 1а между электродами, электроды замыкают накоротко, причем в хачестве анода используют амальгамированный металлI подложку, а в качестве катода « платину,. палладий или серебро. 15

На фиг. 1 показана схема сля осуществления измерений по указанному способу, на фиг. 2 — зависимость тока от времени.

В сосуд с кислым электролитом 1, не взаимодействующим химически с материалом подложки, помешают покрытую жидхим металлом металлическую подлсвкку 2 и электрод 3, являющийся металлом, на котором протекает катодная реакция.

Коррозионный ток измеряют миллиампер- р5 метром или, самопишущим прибором 4.

Пример 1 . Никелевую проволоку диаметром 1 мм и площадью 0,9 см покрывают индием толщиной 2 мкм из электролита, содеркащего 3Ay(SO4)y 200г/л 3Q

f4a

На фиг. 2 (кривая 5) показано измене« ние тока во времени для непокрытого ра утью образца.

Пример 2 . Никелевую проволоку диаметром 1 мм и площадью 0,9 см покрывают индием толщиной 2 мкм из электролита, содержащего 3 (S0 )>200r/л, 2SO+10 г/л и Й2М4 до рН 2. Режим электролиза: плотность тока 0,2 А/см, температура комнатная, время электролиза 5 мин. Затем проволоку опускают в ртуть, в результате чего поверхность проволоки, покрытая ргутью, составляет

53%. В качестве второго электрсд;. 5ерут палладиевую проволоку. Покрытую ртутью никелевую проволоку и палладие989446

2380

О. 3020 2770 2620

53 3890 3560 2940

72 2500 1150 560

96 1860 560 380

2610

350

220

20

100 20

100 (ото-. жженный образец) 120 70

20

Как следует из таблицы, качество покрытия подложки ртутью определяют ио величине тока через 2-3 мин после за 25 мыкания. В случае больших величин тока (3560-380 мкА/см ) подложка покрыта

2 ртутью не полностью, если же величина тока невелика (20 мкА/см ), то 100% поверхности покрыто жидким металлом. Зф

Положительный эффект достигается за счет исключения из системы пары электродов из ртути и материала подложки и использования электродов из материала - подложки, покрытого ртутью (исследуемая деталь), и металла, более электроотрицательного, чем металл— подлсвкка, замкнутых накоротко. Предлагаемый способ позволяет экспрессно опе- 4< нить взаимодействие твердометаллической подложки и ее жицкометаллического покрытия. Величина така непокрытого или частично покрытого образца превышает величину тока, полностью покрытого об разца, в 19-128 раз, для известного способа превышение аналогичных величин1 равно всего 1,3 раза. Длительность айа» лиза сокрашается до 2-3 мин вместо

1,5-2 ч по известному способу.

Формула изобретения

Способ определения параметров взаимодействия металлической подложки и ее жицкометаллического покрытия, заключаюшийся в нахожцении временной зависимости силы тока межцу электродами, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышенкя экспрессности, электроды замыкают накоротко, причем в качестве анода используют амальгамированный металл - подложку, а в качестве катодаплатину, палладий или серебро.

Источник и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Розенфельд И. Л., Жигалова И. А.

Ускоренные методы коррозионных испыта ний. металлов. М., Металлургия, 1966, с. 153.

2. Авторское свидетельство СССР

М 687378, кл. 6 01 N 27/48, 1979 (прототип). ййй446

Фиг.1

10 Рог.2

Составитель И. Рогаль

Редактор К. Волошук Техред О.Неце Корректор О. Билак

Заказ 11116163 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужго.род, ул. Проектная, 4