Электролитическое меднение
В гальванотехнике медь широко применяется в основном как подслой при многослойном защитно-декоративном покрытии на изделиях из стали, цинка, цинковых и алюминиевых сплавов, перед нанесением никелевого, хромового и других видов покрытий. Пластичность, хорошее сцепление, низкая пористость первого медного слоя позволяют улучшить коррозионную стойкость покрытий и снизить толщину слоев более дефицитных металлов.
В полиграфическом производстве электролитическое осаждение меди применяется во многих технологических процессах изготовления печатных форм:
при гальванопластическом изготовлении стереотипных печатных форм высокой печати, копий гравюр глубокой печати, штампов для тиснения на переплетах и дубликатов.
при изготовлении листовой меди для биметаллических офсетных печатных форм
при изготовлении формных цилиндров машин ракельной глубокой печати
при покрытии металлических листов (алюминиевых, стальных) слоем другого металла.
Для защиты от коррозии стали в атмосферных условиях медные покрытия небольшой толщины непригодны. Потенциал меди более электроположителен (стандартный потенциал меди равен ЕCu/Cu2+= +0,34 В), чем потенциал железа, и в порах основной металл будет разрушаться быстрее в результате образования гальванических пар. Кроме того, медь легко окисляется, реагируя с влагой и диоксидом углерода воздуха, покрывается оксидами и темнеет. При длительном воздействии воздуха медь покрывается так называемой патиной – зеленым налетом карбонатов. Тем не менее, в последние годы медь все шире используется как самостоятельное функциональное покрытие. Прежде всего, это связано с применением меди в электронной и приборостроительной промышленности (например, для производства печатных плат и др.), как защитного слоя при избирательной цементации изделий, а также как декоративного покрытия с последующим оксидированием или окрашиванием. Толстые медные покрытия используются также в гальванопластике для изготовления металлических копий.
Электролиты медненияможно разделить на две основные группы: простые кислые (сернокислые, борфтористоводородные) и сложные комплексные (цианидные). В последних медь находится в виде отрицательно или положительно заряженных комплексных ионов.
Кислые электролитыпросты и устойчивы по составу, позволяют работать при высоких плотностях тока, особенно при повышенной температуре, и перемешивании сжатым воздухом. Медь выделяется на катоде в результате разряда простых, главным образом, двухвалентных ионов при положительных значениях потенциалов, мало изменяющихся с повышением плотности тока. Поэтому осадки меди из кислых электролитов грубее по структуре, чем из цианидных, однако они достаточно плотны и выделяются с высоким, почти 100%-ным выходом по току в интервале рабочих плотностей тока. Наибольшее распространение получили сернокислые электролиты.
Недостатками кислых электролитов являются плохая рассеивающая способность и невозможность непосредственного меднения стали, цинковых сплавов и других металлов с более электроотрицательным потенциалом, чем медь. При погружении в кислый электролит эти металлы вытесняют медь: она осаждается в виде пористого, плохо сцепленного с основой иногда рыхлого (на цинке) осадка. По этой причине перед меднением из кислых электролитов на поверхность стальных изделий предварительно наносят тонкий (3 мкм) слой меди из цианидных растворов или никеля из обычного кислого электролита.