Устройство для автоматического регулирования кислотности электролитов

 

Использование: электрохимия, в частности гальванотехника. Сущность изобретения; устройство содержит источник питания б, измерительный электрод 2, измеритель рН 3, сетку 4 для ограничения области стабилизации рН, генератор импульсов 8 для учета градиента кислотности в ванне 1 по направлению электрод-электролит. С целью интенсификации процесса и улучшения качества получаемых покрытий, сетка 4 смонтирована на измерительном электроде 2, при этом измерительный электрод через рН-метр 3 подключен к первому входу блока сравнения 7, второй вход которого подключен к источнику питания 6, управляющий вход которого соединен с генератором импульсов 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЯЛ, 1756390 А1 (sf)3 С 25 0 21/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВВОШМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 . п®-r z7is sI - .

БИБЯИОТЕНА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЦУ

1 (21) 4839784/26 . (22) 13.04.90 (46) 23.08.92. Бюл. ¹ 31 .(71) Московский вечерний металлургический институт (72) Е, А. Ефимов, М. M. Фотиев, А. Н. Симин и В. В; Черных (56) Авторское свидетельство СССР

М 1191496, кл. С 25 D 21/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

hh 1260822, кл. G 01 N 27/56, 1985. (54) УСТРОИС!ЦО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КИСЛОТНОСТИ

ЭЛЕКТРОЛИТОВ (57) Использование: электрохимия, в частно - сти гальванотехника. Сущность изобрете2 ния. устройство содержит источник питания

6, измерительный электрод 2, измеритель рН 3, сетку 4 для ограничения области стабилизации рН, генератор импульсов 8 для учета градиента кислотности в вайне 1 по на пра вле ни ю электрод-электролит. С целью интенсификации йроцесса и улучшения качества получаемых покрытий, сетка 4 смонтирована на измерительном электроде

2, при этом измерительный электрод через рН-метр 3 подключен к первому входу блока сравнения 7, второй вход которого подключен к источнику питания 6, управляющий вход которого соединен-с генератором импульсов 8, 1 ил.

1756390

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности к ус. тройствам для электроосаждения защитнодекоративных покрытий сплавами на основе ионов хрома (ill) и ионов железа (II).

Известно устройство, содержащее рабочую ванну, насос с электродвигателем и фильтр с дополнительной буферной ванной, снабженной поплавковым регулятороМ урбвня и датчиком кислотности электролита, Устройство позволяет получать информацию, передаваемую Датчиком в любой момент процесса, практически из любой точки ванны, Недостатком данного устройства является развитая граница электролит-атмосфера, обусловленная наличием фильтра, дополнительной буферной ванны и системы насос-трубопровод, что приводит к постоянному интенсивному окислению компонентов электролита кислородом воздуха, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации рН, содержащее рН-электрод, электрод сравнения, размещенные в проточной среде в области стабилизации рН, подключенные через предварительный дифференциальный усилитель к входу регулятора, двойную сетку, охватывающую область стабилизации рН, причем двойная сетка и вспомогательные электроды подключены к выходу регулятора. Поставлен: ная цель достигается изменейием величины протекающего через ванну тока от ййачения рН в объеме эЛектролита, ограниченного двойной сеткой.

К недостаткам указанного устройства относятся .поддержание заданного рН возможно осуЩествлять лишь путем простого снижения величины катодной плотности тока, что обусловлено жесткой связью между предварительным дифференциальньгм ycinлителем и входом регулятора тока выпрямителя. Все зто прйводит к снижению . скорости осуждения и возможности выхода из зоны рабочих плотностей тока; конструкция датчика рН позволяет измерять лишь среднюю величину рН в объеме электролита, без учета градиента кислотности по направлению электродэлектролит; нестабильность протекающего через ванну катодного тока, вызванного колебаниями величины рН в относительно большом объеме электролита, как за счет защелачивания, так и конвекции, приводит к невозмо>кйости получения йокрытий с заданными физико-механическими свойстваМИ.

Цепь изобретения — интенсификация процесса и улучшение качества получаемых покрытий, Поставленная цель достигается путем автоматического регулирования рН вЂ” при5 электродной зоны, для чего устройство содержит датчик, конструктивно выполненный в виде измерительного электрода с плотно прилегающей металлической сеткой, подключенной к катоду, и систему

10 обратной связи.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, содержащее рабочую ванну 1,:. предназначенную для нанесения покрытий, датчик 2 кислотности, который соединен с

15 рН-метром 3, металлическую сетку 4, смонтированную на измерительном электроде (датчике 2) и соединенную с катодом 5. рНметр 3 связан с импульсно-реверсивным выпрямителем 6, автоматическое включение

20 анодного импульса которого обеспечивается цепью блок 7сравнения. (компаратор)— генератор 8 импульсов, по превышению критического значения рН, Устройство работает следующим обра?5 зом, Рабочая ванна 1 питается от импульснореверсивного выпрямителя 6, имеющего на выходе сигнал прямоугольной формы с большой сква>кностью при оптимальных

30 значениях рН. В процессе электролиза приэлектродная зона защелачивается вплоть до достижения величины рН гидратообразования, что приводит к включению в осадок гидроксидов осаждаемых металлов, резко

35 ухудшающих качество покрытий, Сигнал от датчика 2 поступает на рНметр 3, обрабатывается и вводится в блок 7 сравнения (компаратор), где происходит сравнение величины сигнала с эталонной, 40 задаваемой предварительно в зависимости от металла покрытия, При достижении граничной величины рН блок сравнения выдает сигнал на генератор 8 импульсов, вырабатывающий оди45 ночный импульс, длительность которого может меняться. Полученнйй на выходе задающего генератора 8 командный импульс запускает импульс импульсно-реверсивного выпрямителя 6 анодной полярности, В

50 результате величина рН становится ниже величины рН гидратообразования и выпрямитель 6 имеет на выходе сигнал постоянного значения.

При осуществлении процесса с приме55 нением предлагаемого устройства сущест венно повышается интенсивность процесса, улучшается качество покрытий, снижаются затраты по корректировке ванн.

Снижается скорость накопления анодного

1756390, Составитель Л. Груднева

Техред M.Ìoðlåíòàë

Редактор Н. Рогулич

Корректор М- Ткач

Заказ 3064: . Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина; 101 шлама, что позволяет длительное время работать без перерывов на фильтрацию и проработку электролита. Обеспечивается автоматический контроль кислотности в приэлектродной зоне, что способствует до- 5 стижению стабильного качества осадков.

Пример. Проведена экспериментальная проверка эффективности нанесейия сплава на основе ионов хрома (! П). Температура электролита составляет 20 С. Покры- 10 тию подвергают изделия из стали марки -3. до толщины покрытия 10.мкм на сторону.

Формула изобретения

Устройство для автоматического pery- 15 пирования кислотности электролитов; ripe- имущественно при гальваноосаждении, 6 содержащее источник ййтания, измерительный электрод, измеритель рН. электрод сравнения, блок сравнейия, сетку для ограничения области стабилизации рН, о т и ич а ю щ е е с я тем, что,"c целью ийтейсификаций процесса и-улучщения качества получаемых покрйтий путем стабилизации скорости осаждения и учета градиента кислотности по направлению электрод-электролит, оно снабжено генератором импульсов, сетка смонтирована на измерительном электроде, npii этом измерительный электрод через рН-метр йодключен к первому входу блока сравнения. второй вход которого подключен к источнику питания, управляющйй вход которого соединен с генератором им пульс ов.