Мі́днення (англ. coppering, copper cladding (deposition)) — нанесення мідних покрить хімічним, гальванічним (електрохімічним) або металургійним методом на попередньо підготовлені поверхні виробів зі сталі, цинку, цинкових та алюмінієвих сплавів, а також неметалів.
Використання
Міднення часто застосовується для захисту окремих ділянок сталевих виробів від цементації (навуглецьовування), котрі у подальшому підлягають обробці різанням. Найпоширенішою областю застосування міднення є захисно-декоративне хромування сталевих або цинкових виробів, при якому мідь грає роль проміжного шару, по якому наноситься шар нікелю, а на нього дуже тонкий (~ 0,25 мм) шар хрому.
Міднення застосовують також, при виготовленні барельєфів, хвилеводів, труб, копій з металевих і неметалевих оригіналів тощо.
Хімічне міднення знайшло застосування у виробництві друкованих плат. Воно застосовується для металізації наскрізних отворів простих і багатошарових двосторонніх друкованих схем. При металізації пластмас на них спочатку наносять мідь хімічним способом що виконує роль струмопровідного підшару, який нарощують електрохімічно, а потім, також електрохімічно осаджують декоративні і корозійно-стійкі нікелеві, хромові та інші покриття. Металізація пластмас забезпечує покращення зовнішнього вигляду виробів та оберігає пластмаси від старіння.
Методи міднення
Процес хімічного міднення базується на відновленні міді з його комплексної солі формальдегідом в лужному середовищі за рівнянням:
- Cu2+ + 2HCOHO + 4OH- = Cu + H2 + 2HCOO- + 2 H2O.
Розчини хімічного міднення можуть бути концентровані (швидкої дії) і неконцентровані (повільної дії). Концентрація солей двовалентної міді, що входять до складу розчину, забезпечує потрібну швидкість міднення. Основним відновником є формальдегід. Як відновник також можна застосовувати гіпофосфіт і гідразин, але вони менш зручні, тому що їх відновлювальні властивості виявляються лише при підвищеній температурі.
При електрохімічному мідненні мідь наносять в спеціальних гальванічних ваннах, в яких анодами є мідні пластини, а катодами заготовки, що підлягають покриванню. Процес полягає в окисленні атомів міді до іонів, які пересуваючись в електроліті відновлюють на катоді до металічної міді і осаджуються на його поверхні.
На аноді проходять реакції: Cu0 — 2 e → Cu2+ та Cu0 — е → Cu+.
При електролізі на катоді відбуваються такі електрохімічні реакції: Cu2+ + 2 e → Cu0 ; Cu 2+ + e → Cu+ та Cu+ + e → Cu0.
В електрохімічних методах розрізняють два типи мідних електролітів, що використовуються для міднення: кислі та лужні. Цинкові вироби складної форми мідняться лише в лужних (ціанідних) електролітах.
Сталеві дріт та стрічку покривають міддю, використовуючи електролітичні або металургійні способи. Електролітичне міднення проводять у нетоксичному пірофосфатному електроліті.
Металургійний спосіб нанесення міді на дріт (отримання біметалевого сталевомідного дроту) полягає у встановленні сталевого стрижня у мідний виливок з подальшим його вальцюванням та волочінням. Недолік способу — нерівномірний розподіл мідного покриття у поперечному перерізі дроту; велика витрата міді на одиницю готової продукції; розчинення заліза і міді у процесі зварювання зі сталлю, що різко знижує електропровідність та супроводжується перевитратою міді.
Для виготовлення найтоншого сталевомідного дроту з високою електропровідністю і міцністю використовують електролітичне міднення заготовки і подальше волочіння її на дріт заданого розміру. При цьому в залежності від необхідних механічних та електротехнічних властивостей готового дроту на заготовку наносять шар міді від 20 до 40% (об'ємних). При виробництві сталевомідної стрічки для електротехнічної промисловості на смугу наносять мідь також електролітичним способом. Така технологія дозволяє отримувати стрічку з перетином 0,1 х (10…30) мм з високими механічними та електротехнічними властивостями.
При волочінні сталевого дроту вихідну заготовку часто міднять контактним способом, занурюючи її в розчин мідного купоросу. У цьому випадку мідь на поверхні заготовки виконує роль змащувального покриття, яке зменшує зусилля волочіння.
Див. також
Примітки
- Розовский Г. И., Вяшкалис А. И. Химическое меднение. — Вильнюс: РИНТИП, 1966. — 60 с.
Джерела
- Беленький М. А. Электроосаждение металлических покрытий. М.: Металлургия, 1985. — 289 с.
- Вансовская К. М. Металлические покрытия, нанесенные химическим способом. — Л.: Машиностроение, 1985. — 103 с.
- Ямпольский А. М. Меднение и никелирование . — 3-е изд.,доп.и перераб. — Л. : Машиностроение, 1971. — 136с.
- Вишенков С. А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий. — М.: Машиностроение, 1975. — 312 с.
Посилання
- Міднення [ 11 лютого 2015 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985..
- на сайті «Constructing».
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Mi dnennya angl coppering copper cladding deposition nanesennya midnih pokrit himichnim galvanichnim elektrohimichnim abo metalurgijnim metodom na poperedno pidgotovleni poverhni virobiv zi stali cinku cinkovih ta alyuminiyevih splaviv a takozh nemetaliv Obladnannya po vigotovlennyu pokritih middyu plastin dlya drukovanih plat Shema ustatkuvannya elektrolitichnogo osadzhennya midiVikoristannyaMidnennya chasto zastosovuyetsya dlya zahistu okremih dilyanok stalevih virobiv vid cementaciyi navuglecovuvannya kotri u podalshomu pidlyagayut obrobci rizannyam Najposhirenishoyu oblastyu zastosuvannya midnennya ye zahisno dekorativne hromuvannya stalevih abo cinkovih virobiv pri yakomu mid graye rol promizhnogo sharu po yakomu nanositsya shar nikelyu a na nogo duzhe tonkij 0 25 mm shar hromu Midnennya zastosovuyut takozh pri vigotovlenni barelyefiv hvilevodiv trub kopij z metalevih i nemetalevih originaliv tosho Himichne midnennya znajshlo zastosuvannya u virobnictvi drukovanih plat Vono zastosovuyetsya dlya metalizaciyi naskriznih otvoriv prostih i bagatosharovih dvostoronnih drukovanih shem Pri metalizaciyi plastmas na nih spochatku nanosyat mid himichnim sposobom sho vikonuye rol strumoprovidnogo pidsharu yakij naroshuyut elektrohimichno a potim takozh elektrohimichno osadzhuyut dekorativni i korozijno stijki nikelevi hromovi ta inshi pokrittya Metalizaciya plastmas zabezpechuye pokrashennya zovnishnogo viglyadu virobiv ta oberigaye plastmasi vid starinnya Metodi midnennyaProces himichnogo midnennya bazuyetsya na vidnovlenni midi z jogo kompleksnoyi soli formaldegidom v luzhnomu seredovishi za rivnyannyam Cu2 2HCOHO 4OH Cu H2 2HCOO 2 H2O Rozchini himichnogo midnennya mozhut buti koncentrovani shvidkoyi diyi i nekoncentrovani povilnoyi diyi Koncentraciya solej dvovalentnoyi midi sho vhodyat do skladu rozchinu zabezpechuye potribnu shvidkist midnennya Osnovnim vidnovnikom ye formaldegid Yak vidnovnik takozh mozhna zastosovuvati gipofosfit i gidrazin ale voni mensh zruchni tomu sho yih vidnovlyuvalni vlastivosti viyavlyayutsya lishe pri pidvishenij temperaturi Pri elektrohimichnomu midnenni mid nanosyat v specialnih galvanichnih vannah v yakih anodami ye midni plastini a katodami zagotovki sho pidlyagayut pokrivannyu Proces polyagaye v okislenni atomiv midi do ioniv yaki peresuvayuchis v elektroliti vidnovlyuyut na katodi do metalichnoyi midi i osadzhuyutsya na jogo poverhni Na anodi prohodyat reakciyi Cu0 2 e Cu2 ta Cu0 e Cu Pri elektrolizi na katodi vidbuvayutsya taki elektrohimichni reakciyi Cu2 2 e Cu0 Cu 2 e Cu ta Cu e Cu0 V elektrohimichnih metodah rozriznyayut dva tipi midnih elektrolitiv sho vikoristovuyutsya dlya midnennya kisli ta luzhni Cinkovi virobi skladnoyi formi midnyatsya lishe v luzhnih cianidnih elektrolitah Stalevi drit ta strichku pokrivayut middyu vikoristovuyuchi elektrolitichni abo metalurgijni sposobi Elektrolitichne midnennya provodyat u netoksichnomu pirofosfatnomu elektroliti Metalurgijnij sposib nanesennya midi na drit otrimannya bimetalevogo stalevomidnogo drotu polyagaye u vstanovlenni stalevogo strizhnya u midnij vilivok z podalshim jogo valcyuvannyam ta volochinnyam Nedolik sposobu nerivnomirnij rozpodil midnogo pokrittya u poperechnomu pererizi drotu velika vitrata midi na odinicyu gotovoyi produkciyi rozchinennya zaliza i midi u procesi zvaryuvannya zi stallyu sho rizko znizhuye elektroprovidnist ta suprovodzhuyetsya perevitratoyu midi Dlya vigotovlennya najtonshogo stalevomidnogo drotu z visokoyu elektroprovidnistyu i micnistyu vikoristovuyut elektrolitichne midnennya zagotovki i podalshe volochinnya yiyi na drit zadanogo rozmiru Pri comu v zalezhnosti vid neobhidnih mehanichnih ta elektrotehnichnih vlastivostej gotovogo drotu na zagotovku nanosyat shar midi vid 20 do 40 ob yemnih Pri virobnictvi stalevomidnoyi strichki dlya elektrotehnichnoyi promislovosti na smugu nanosyat mid takozh elektrolitichnim sposobom Taka tehnologiya dozvolyaye otrimuvati strichku z peretinom 0 1 h 10 30 mm z visokimi mehanichnimi ta elektrotehnichnimi vlastivostyami Pri volochinni stalevogo drotu vihidnu zagotovku chasto midnyat kontaktnim sposobom zanuryuyuchi yiyi v rozchin midnogo kuporosu U comu vipadku mid na poverhni zagotovki vikonuye rol zmashuvalnogo pokrittya yake zmenshuye zusillya volochinnya Div takozhGalvanostegiya Elektroliz NikelyuvannyaPrimitkiRozovskij G I Vyashkalis A I Himicheskoe mednenie Vilnyus RINTIP 1966 60 s DzherelaBelenkij M A Elektroosazhdenie metallicheskih pokrytij M Metallurgiya 1985 289 s Vansovskaya K M Metallicheskie pokrytiya nanesennye himicheskim sposobom L Mashinostroenie 1985 103 s Yampolskij A M Mednenie i nikelirovanie 3 e izd dop i pererab L Mashinostroenie 1971 136s Vishenkov S A Himicheskie i elektrotermohimicheskie sposoby osazhdeniya metallopokrytij M Mashinostroenie 1975 312 s PosilannyaMidnennya 11 lyutogo 2015 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 na sajti Constructing