ородной кислоти концентрації 142 г/л. До крапельниці через платинову зволікання і до випробувального елементу підключають через амперметр джерело постійного струму. Випробувальний елемент виконує роль анода. Відкриваючи кран крапельниці, включають секундомір і відраховують час, необхідний для розчинення шару покриття. Струм у момент випробування підтримується рівним 10мА. Кінець розчинення визначається візуально щодо зміни кольору плями металу, розрахунок товщини покриття виробляють за формулою:
,
де Q-товщина покриття олово-свинець, мкм; 0,11 - товщина шару олово-свинець, розчиняється за 1 с при струмі 10 мА, мкм/с; - час, витрачений на розчинення покриття, с.
Таблиця 2. Товщина покриття q, растворяемого за 1 с
Температура розчину, C
мідне
Покриття никелевое
срібне
15
0,641
0,333
0,340
18
0,749
0,467
0,380
20
0,926
0,521
0,403
22
1,042
0,575
0,420
25
1,220
0,671
0,450
Точність даного методу% при товщинах від 2 до30 мкм.
Кулонометрический метод заснований на законі Фарадея, згідно з яким кількість прореагировавшего речовини прямо пропорційно кількості електрики, що пройшов через електрохімічну систему. Метод полягає в тому, що вимірюють кількість електрики або час проходження Незмінних струму. Досліджуваний процес повинен протікати зі 100%-ним виходом по струму. При контролі товщини покриття в якості анода використовують невелику ділянку поверхні металу відомої площі, а всю решту поверхню вироби закривають захисним шаром або використовують спеціальну притискну клітинку з еластичним наконечником, що створює необхідну герметичність зони контролю і можливість інтенсивного обміну електроліту у поверхні анода періодичною зміною тиску на клітинку.
Гальванопокриття розчиняють при такому анодном потенціалі, при якому не може розчинятися підкладка, тоді різке збільшення цього потенціалу вказує на закінчення реакції. У загальному випадку, реєструючи зміни анодного потенціалу, можна проходити всі верстви багатошарового покриття, вимірюючи їх товщину. Якщо струм в електрохімічної осередку підтримується постійним, товщина покриття Q обчислюється за формулою:
,
де t-час розчинення покриття; - щільність осідає, металу; k-електрохімічний еквівалент; S-площа малюнка; I-струм, А.
Склад електролітів для кулонометрического методу контролю підбирається так, щоб запобігти бестоковую розчинення покриття.
Кулонометрический метод контролю товщини покриттів добре поєднується з електрохімічними методами кількісного аналізу, зокрема з хроноамперометріей і полярографией, для визначення складу покриття.
3. Розробка структурної схеми установки
При вимірюванні товщини нікелевого гальванічного покриття користуємося кулонометріческім методом.
Цим методом можна вимірювати як одношарові, так і багатошарові покриття, на металевих і неметалевої деталях (від 0,1 до 100 мкм). Метод дозволяє визначити товщину покриття з точністю.
Встановлення (малюнок 1) полягає з гальванічної комірки 1, стабілізованого джерела постійного струму 2, міліамперметра 3, вмикача 4 і реверсують перемикача 5 в електричного кола гальваноячейкі. Тривалість процесу анодного розчинення фіксують за допомогою лічильника.
Гальванічна осередок являє собою металевий посудину місткістю не менше 1 см. Осередок кріпиться в системі, що забезпечує постійний її притиск до контрольованої поверхні. Для перемішування електроліту в гальваноячейке застосовується фторопластова лопать, що приводиться в обертальний рух електродвигуном. В якості стабілізованого джерела постійного струму застосовується електронний стабілізатор, що забезпечує на виході плавно регульовану силу струму 0,5 - 100 мА зі стабілізацією, підтримуючої точність. Для регулювання необхідної сили струму в ланцюзі гальваноячейкі застосовується міліамперметр з класом точності не нижче 0,5.
Електроліти для кулонометрического методу повинні забезпечувати анодне розчинення металопокриття з 100%-ним виходом по струму в широкому діапазоні анодних щільностей; чіткий стрибок анодного...
