Акустическая регуляция электрохимического цинкования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург

Преимуществом использования щелочных цинкатных электролитов является хорошая рассеивающая способность процесса, но с ростом плотности тока наблюдается резкое снижение выхода цинка по току. Расход электроэнергии на осаждение одинакового количества цинка в щелочном цинкатном электролите будет примерно в 1,5 раза больше, чем в кислом.

Проведено исследование влияния слабых периодических тензоимпульсов [1] с частотой от 50 до 2000 кГц на процесс электрохимического восстановления цинка из щелочного цинкатного электролита на стальных сетках из стержней (материал Ст3, диаметр стержня – 4 мм) на подвесах в условиях действующего гальванического производства ООО «Система-5», г.Тверь. Характеристики процесса: плотность тока 1,4 А/дм², время цинкования 45 минут, начальная температура 25°С, проходящая через ванну сила тока 2000 А. Были проведены арбитражные исследования качества полученных покрытий с помощью  растровой электронной микроскопии (РЭМ) и определение элементного состава слоев  методом рентгенофлуоресцентного микроанализа (РФМА). Тензоимпульсная регуляция (ТИР) [1] цинкования позволяет получать покрытия с однородной поверхностью, меньшим количеством полостей – лакун и трещин, характерных для штатного режима без ТИР. При определении толщины слоев h использовались инструменты программы для морфологической обработки снимков VideoTest. Толщины покрытий измерялись по РЭМ-снимкам в Z-контрасте. Окончательное значение этого параметра h_ср представляет среднее арифметическое из шести измерений по всей длине образца на снимке.

Таблица 1. Толщина цинковых покрытий при различных частотах ТИР

Максимальная толщина покрытия получена при регулятивной частоте 1000 кГц. Она в 1,7 раз превышает толщину слоя в штатном режиме. Данные РФМА показали, что покрытия рыхлые, особенно в штатном режиме, не соответствуют металлическому цинку, а представляет собой сложную смесь из Zn, ZnO, Fe, S и органических соединений. 

Литература

1. Колесников А.А., Зарембо В.И., Демин В.А. и др. // Альтернативная энергетика и экология. 2011. № 6(98). С. 90-98.