Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования
Предложен слабокислый цитратный раствор химического никелирования, содержащий ускоряющую и стабилизирующую добавки, отличающийся достаточно высокой скоростью осаждения покрытий, содержащих до 11 мас.% фосфора. Отработанный раствор можно легко обезвредить, а также и регенерировать путем осаждения ник...
Saved in:
| Date: | 2002 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2002
|
| Series: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70790 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования / Р. Тарозайте, О. Гилене // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2002. — № 4-5. — С. 43-46. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-70790 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-707902016-05-23T10:26:13Z Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования Тарозайте, Р. Гилене, О. Технология производства Предложен слабокислый цитратный раствор химического никелирования, содержащий ускоряющую и стабилизирующую добавки, отличающийся достаточно высокой скоростью осаждения покрытий, содержащих до 11 мас.% фосфора. Отработанный раствор можно легко обезвредить, а также и регенерировать путем осаждения никель-цитратного комплекса. 2002 Article Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования / Р. Тарозайте, О. Гилене // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2002. — № 4-5. — С. 43-46. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2225-5818 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70790 621.793.3 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Технология производства Технология производства |
| spellingShingle |
Технология производства Технология производства Тарозайте, Р. Гилене, О. Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Предложен слабокислый цитратный раствор химического никелирования, содержащий ускоряющую и стабилизирующую добавки, отличающийся достаточно высокой скоростью осаждения покрытий, содержащих до 11 мас.% фосфора. Отработанный раствор можно легко обезвредить, а также и регенерировать путем осаждения никель-цитратного комплекса. |
| format |
Article |
| author |
Тарозайте, Р. Гилене, О. |
| author_facet |
Тарозайте, Р. Гилене, О. |
| author_sort |
Тарозайте, Р. |
| title |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| title_short |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| title_full |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| title_fullStr |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| title_full_unstemmed |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| title_sort |
регенерируемый цитратный раствор химического никелирования |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2002 |
| topic_facet |
Технология производства |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/70790 |
| citation_txt |
Регенерируемый цитратный раствор химического никелирования / Р. Тарозайте, О. Гилене // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2002. — № 4-5. — С. 43-46. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT tarozajter regeneriruemyjcitratnyjrastvorhimičeskogonikelirovaniâ AT gileneo regeneriruemyjcitratnyjrastvorhimičeskogonikelirovaniâ |
| first_indexed |
2025-07-05T19:57:30Z |
| last_indexed |
2025-07-05T19:57:30Z |
| _version_ |
1836838237690134528 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2002, ¹ 4�5
43
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
ÐÅÃÅÍÅÐÈÐÓÅÌÛÉ ÖÈÒÐÀÒÍÛÉ ÐÀÑÒÂÎÐ
ÕÈÌÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÍÈÊÅËÈÐÎÂÀÍÈß
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
24.05 2002 ã.
Îïïîíåíò Ì. Ã. ÂÅÒ×ÈÍÊÈÍÀ
(ÑÊÁ "Ìîëíèÿ", ã. Îäåññà)
Ä-ð Ð. ÒÀÐÎÇÀÉÒÅ, ä-ð Î. ÃÈËÅÍÅ
Ëèòâà, ã. Âèëüíþñ, Èíñòèòóò õèìèè
E-mail: rimata@ktl.mii.lt
Ñëàáîêèñëûé öèòðàòíûé ðàñòâîð õè-
ìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ ñîäåðæèò
óñêîðÿþùóþ è ñòàáèëèçèðóþùóþ äî-
áàâêè, îòëè÷àåòñÿ äîñòàòî÷íî âûñî-
êîé ñêîðîñòüþ îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé.
Õîòÿ íèêåëåâûå ïîêðûòèÿ, îñàæäàåìûå õèìè÷åñ-
êèì ïóòåì ïðè èñïîëüçîâàíèè ãèïîôîñôèòà, óæå äàâ-
íî íàøëè øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ïðèáîðîñòðîèòåëü-
íîé, ýëåêòðîííîé è äðóãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñ-
òè, èññëåäîâàíèå èõ îñàæäåíèÿ ïðîäîëæàåòñÿ.
Ni�P-ïîêðûòèÿ èìåþò ðÿä ïðåèìóùåñòâ ïåðåä
ýëåêòðîõèìè÷åñêèì íèêåëåì â ñèëó òàêèõ ñâîéñòâ
êàê ìèêðîòâåðäîñòü, ñòîéêîñòü ê èçíîñó è êîððîçèè.
Ýòè ñâîéñòâà çàâèñÿò îò ñîñòàâà, ðÍ è òåìïåðàòóðû
ðàñòâîðà, ò. å. îò óñëîâèé îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé [1], ò. ê.
ïðè ýòîì â íèõ ìåíÿåòñÿ ñîäåðæàíèå ôîñôîðà, äîáàâîê
è ïðèìåñåé.
Íàèáîëåå øèðîêî íà ïðàêòèêå ïðèìåíÿþò êèñ-
ëîòíûå ðàñòâîðû õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ.
Îíè áîëåå ñòàáèëüíû, èì ñâîéñòâåííî âûñîêîå ñî-
äåðæàíèå ôîñôîðà (6�12 ìàñ.%). Ïîêðûòèÿ, ñîäåð-
æàùèå íèçêîå êîëè÷åñòâî ôîñôîðà, ìîãóò áûòü îï-
ðåäåëåíû êàê òâåðäûé ðàñòâîð ìèêðîêðèñòàëëèòîâ 5�
10 íì fcc-ôàçû, òîãäà êàê ïîêðûòèÿ ñ âûñîêèì ñî-
äåðæàíèåì ôîñôîðà ÿâëÿþòñÿ àìîðôíûìè. Ìèêðî-
òâåðäîñòü è êîððîçèîííàÿ ñòîéêîñòü ïîêðûòèé óâå-
ëè÷èâàþòñÿ ïîñëå èõ òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêè. Ïðè
ýòîì ïðîèñõîäÿò ôàçîâûå ïðåâðàùåíèÿ ñ îáðàçîâà-
íèåì Ni3P bcc- è Ni fcc-ôàç [2, 3]. Ïðîöåññ êðèñòàë-
ëèçàöèè àìîðôíîãî Ni�P-ðàñòâîðà äî êîíå÷íûõ ôàç
âêëþ÷àåò ïðîìåæóòî÷íûå ñòàäèè.
Ni�P-ïîêðûòèÿ îòëè÷àþòñÿ ìàëîïîðèñòîñòüþ. Èñ-
ñëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ìèêðîñòðóêòóðû ñòàëüíîé îñíî-
âû íà êîëè÷åñòâî ïîð â ïîêðûòèè ïîêàçàëî, ÷òî ïî-
ðèñòîñòü ïîêðûòèé óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ñî-
äåðæàíèÿ óãëåðîäà â ñòàëüíîì ñïëàâå [4].
 ïîñëåäíåå âðåìÿ íåìàëî âíèìàíèÿ óäåëÿåòñÿ ïî-
ëó÷åíèþ ïîêðûòèé îïðåäåëåííîãî ñòàáèëüíîãî ñîñòà-
âà è ñâîéñòâ ñ ïðèìåíåíèåì äëèòåëüíîãî èñïîëüçî-
âàíèÿ êîððåêòèðóåìûõ ðàñòâîðîâ [5]. Ïðîâåäåíî ìà-
òåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññà, íà îñíîâå êî-
òîðîãî ìîãóò áûòü ñîçäàíû ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ êà-
÷åñòâîì õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ ïðè äëèòåëüíîì
èñïîëüçîâàíèè ðàñòâîðîâ [6].
Ñîñòàâ ðàñòâîðà õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ èìå-
åò âàæíîå çíà÷åíèå íå òîëüêî äëÿ ïîëó÷åíèÿ îïðåäå-
ëåííîãî ñâîéñòâà ïîêðûòèé, íî è äëÿ ðåøåíèÿ ýêîëî-
ãè÷åñêèõ ïðîáëåì. Äëèòåëüíîå èñïîëüçîâàíèå ðàñòâî-
ðîâ ïîçâîëÿåò íå òîëüêî ýêîíîìèòü ðåàêòèâû, íî è
çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü âûáðîñû â îêðóæàþùóþ ñðåäó.
Äëèòåëüíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ, êàê ïðàâèëî, çàâèñèò
îò ñòàáèëüíîñòè íèêåëåâûõ êîìïëåêñîâ. Ïðèìåíåíèå
ëèãàíäîâ, îáðàçóþùèõ ñëàáûå êîìïëåêñû ñ íèêåëåì,
íàïðèìåð àöåòàòà, ïîçâîëÿåò ëèøü êðàòêîñðî÷íî èñ-
ïîëüçîâàòü ðàñòâîðû. Òîëüêî ÷àñòü íèêåëÿ èñïîëüçó-
åòñÿ äëÿ îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé èç òàêèõ ðàñòâîðîâ, à
îñíîâíàÿ ÷àñòü ïîïàäàåò â ñòîêè. Ëèãàíäû, îáðàçóþ-
ùèå ñòàáèëüíûå êîìïëåêñû ñ íèêåëåì, íàïðèìåð öèò-
ðàò, àìèíîóêñóñíàÿ êèñëîòà (ãëèöèí), îáåñïå÷èâàþò
êîððåêòèðóåìîñòü ðàñòâîðîâ è äîëãîâðåìåííîå èõ
èñïîëüçîâàíèå [7, 8]. Îäíàêî ïðèñóòñòâèå ëèãàíäîâ
â ðàñòâîðàõ õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ ïðåïÿòñòâóåò
óäàëåíèþ ìåòàëëîâ èç îòðàáîòàííûõ ðàñòâîðîâ, îñî-
áåííî â âèäå èõ íåðàñòâîðèìûõ ãèäðîêñèäîâ, êîòî-
ðûå øèðîêî ïðèìåíÿþò äëÿ îáåçâðåæèâàíèÿ ãàëüâà-
íîñòîêîâ.
Âîçìîæíîñòü óäàëÿòü ìåòàëëû èç èõ êîìïëåêñîâ
ïðè îáåçâðåæèâàíèè ðàñòâîðîâ çàâèñèò íå òîëüêî îò
ñòàáèëüíîñòè êîìïëåêñíîãî ñîåäèíåíèÿ, íî è îò ïðè-
ðîäû ëèãàíäà [9]. Ïîýòîìó ïðè èñïîëüçîâàíèè öèò-
ðàòà â êà÷åñòå ëèãàíäà äëÿ Ni(II) ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæ-
íîñòü îáåçâðåäèòü îòðàáîòàííûå ðàñòâîðû õèìè÷åñ-
êîãî íèêåëèðîâàíèÿ ïðè ïîìîùè ãèäðîêñèäîâ è èç-
áûòêà Fe(III) èëè ðåãåíåðèðîâàòü èõ â ñëó÷àå ïðèìå-
íåíèÿ èçáûòêà Ni(II) êàê îñàäèòåëÿ.
Îñíîâíûì íåäîñòàòêîì öèòðàòíûõ ðàñòâîðîâ õè-
ìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ìàëàÿ ñêîðîñòü
îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé. Äàííàÿ ðàáîòà ïðîâîäèëàñü ñ
öåëüþ ñîçäàíèÿ ðåãåíåðèðóåìîãî ðàñòâîðà õèìè÷åñ-
êîãî íèêåëèðîâàíèÿ, îáåñïå÷èâàþùåãî äîñòàòî÷íî
âûñîêóþ ñêîðîñòü îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé. Ïîêðûòèÿ,
îáëàäàþùèå îïðåäåëåííûìè ñâîéñòâàìè, áûëè ïî-
ëó÷åíû ïóòåì ïîäáîðà êîíöåíòðàöèé îñíîâíûõ êîì-
ïîíåíòîâ ðàñòâîðà è ââåäåíèåì äîáàâîê.
Êàê âèäíî èç ðèñ. 1, ïðè óâåëè÷åíèè êîíöåíò-
ðàöèè öèòðàòà âûøå 0,1 ìîëü/ë ñâåòîïîãëî-
ùåíèå áîëüøå íå ìåíÿåòñÿ. Ýòî ïîêàçûâàåò, ÷òî â ñëà-
áîêèñëîé ñðåäå ïðè îáðàçîâàíèè öèòðàòíîãî êîìï-
ëåêñà äëÿ 0,1 ìîëÿ íèêåëÿ íåîáõîäèìî 0,1 ìîëÿ öèò-
ðàòà. Îäíàêî ñêîðîñòü îñàæäåíèÿ íèêåëåâîãî ïîêðû-
òèÿ ñ ïîìîùüþ ãèïîôîñôèòà â òàêîì ðàñòâîðå íåäî-
ñòàòî÷íî âûñîêàÿ. Ñ öåëüþ åå óâåëè÷åíèÿ áûëè èñ-
ïûòàíû äîáàâêè áîðíîé êèñëîòû è ðÿäà îðãàíè÷åñ-
44
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2002, ¹ 4�5
êèõ êèñëîò: ìàëîíîâîé, ÿíòàðíîé, ÿáëî÷íîé è àäèïè-
íîâîé. Äîáàâëåíèå îïòèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà óñêî-
ðèòåëÿ óâåëè÷èâàåò ñêîðîñòü îñàæäåíèÿ íèêåëåâûõ
ïîêðûòèé íà 15 � 20%. Äëÿ ñòàáèëèçàöèè ðàñòâîðà
íèêåëèðîâàíèÿ, ò. å. äëÿ ïðåäóïðåæäåíèÿ îáðàçîâàíèÿ
íèêåëåâûõ ÷àñòèö â îáúåìå ðàñòâîðà, áûëè âûáðàíû
èîíû Cu(II) (0,2 � 0,5 ììîëü/ë, â çàâèñèìîñòè îò
ðÍ ðàñòâîðà). Ìåäü íå ÿâëÿåòñÿ êàòàëèçàòîðîì îñàæ-
äåíèÿ ãèïîôîñôèòà, è èîíû Cu(II) íå ìîãóò áûòü èì
âîññòàíîâëåíû, îäíàêî ìåäü îñàæäàåòñÿ íà àêòèâíûå
öåíòðû íèêåëÿ ïî ðåàêöèè îáìåíà è îáåñïå÷èâàåò íà-
äåæíóþ ñòàáèëüíîñòü ðàñòâîðà íèêåëèðîâàíèÿ, à òàê-
æå ñåëåêòèâíîñòü îñàæäåíèÿ íèêåëÿ â ñëó÷àå íàíå-
ñåíèÿ ïîêðûòèÿ íà îñíîâó èç ñìåøàííûõ ìàòåðèàëîâ
[10, 11].
Ñêîðîñòü îñàæäåíèÿ íèêåëÿ èç öèòðàòíîãî ðàñòâîðà
óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ðÍ, êàê è ïðè íèêåëè-
ðîâàíèè èç äðóãèõ ðàñòâîðîâ (ðèñ. 2, êðèâûå 1, 2).
Ïðè ðÍ≥6 íàáëþäàåòñÿ íåêîòîðàÿ íåñòàáèëüíîñòü ðà-
ñòâîðà, ïîýòîìó ïðåäëîæåííûé ðàñòâîð ðåêîìåíäó-
åòñÿ äëÿ íèêåëèðîâàíèÿ â ñëàáîêèñëîé ñðåäå.
Ìåòîäîì ìàññ-ñïåêòðîìåòðè÷åñêîãî èññëåäîâà-
íèÿ èçîòîïíîãî ñîñòàâà âûäåëèâøåãîñÿ âîäîðîäà
óñòàíîâëåíî, ÷òî â ñëàáîêèñëîé ñðåäå (äî ðÍ=5) ïðî-
öåññ íèêåëèðîâàíèÿ ïðîòåêàåò ïî ñõåìå
Ni2++2H2PO2
�+2H2O→2H2PO3
�+Ni+2H++H2; (1)
4H2PO2
�+H2O+H+→2H2PO3
�+P+2,5 H2; (2)
H2PO2
�+H2O→H2PO3
�+H2, (3)
à ïðè ðÍ>5 íà îñàæäåíèå 1 ìîëÿ ôîñôîðà ðàñõîäóþò-
ñÿ 2 ìîëÿ ãèïîôîñôèòà [12]. Êàê ïîêàçàíî íà ðèñ. 2,
âêëþ÷åíèå ôîñôîðà â ïîêðûòèÿ, îñàæäåííûå èç öèò-
ðàòíîãî è ãëèöèíîâîãî ðàñòâîðîâ â ñëàáîêèñëîé ñðåäå
(ðÍ 4 � 5), ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâîå è ðàâíÿåòñÿ
10 � 11%. Ñ ïîâûøåíèåì ðÍ ãëèöèíîâîãî ðàñòâîðà
íàáëþäàåòñÿ ðåçêîå ñíèæåíèå ñîäåðæàíèÿ ôîñôîðà
â ïîêðûòèè, â òî âðåìÿ êàê ïðè îñàæäåíèè íèêåëÿ èç
öèòðàòíîãî ðàñòâîðà êîëè÷åñòâî ôîñôîðà â ïîêðû-
òèè ìåíüøå çàâèñèò îò ðÍ (ðèñ. 2, êðèâûå 3, 4). Íà-
áëþäàåìàÿ ðàçíèöà ñâÿçàíà ñ ðàçëè÷íûìè áóôåðíû-
ìè ñâîéñòâàìè ðàñòâîðîâ è ìîæåò ìåíÿòüñÿ ïðè èç-
ìåíåíèè êîíöåíòðàöèé Ni(II) è ëèãàíäà. Ñ óìåíüøå-
íèåì áóôåðíîé åìêîñòè ðàñòâîðîâ íèêåëèðîâàíèÿ ìå-
íÿåòñÿ ñîîòíîøåíèå ñêîðîñòåé ðåàêöèé (1) � (3) �
ñêîðîñòü ðåàêöèè âîññòàíîâëåíèÿ Ni(II) (1) óâåëè÷è-
âàåòñÿ, à ðåàêöèè äèñïðîïîðöèîíèðîâàíèÿ ãèïîôîñ-
ôèòà ñ îáðàçîâàíèåì ôîñôîðà (2) � óìåíüøàåòñÿ.
Êîëè÷åñòâî Cu, âêëþ÷åííîãî â ïîêðûòèÿ, êîëåá-
ëåòñÿ â ïðåäåëàõ 1�2 ìàñ.% â çàâèñèìîñòè îò ðÍ
ðàñòâîðà è êîíöåíòðàöèè Cu(II) èîíîâ. Îñàæäåíèå
ìåäè íà àêòèâíûõ öåíòðàõ èìååò íå òîëüêî ñòàáèëè-
çèðóþùåå, íî è ìèêðîâûðàâíèâàþùåå, áëåñêîîáðà-
çóþùåå äåéñòâèå. Êàê è â ãëèöèíîâîì ðàñòâîðå íè-
êåëèðîâàíèÿ [10], ïðèñóòñòâèå Cu(II) â öèòðàòíîì
ðàñòâîðå óìåíüøàåò òàê íàçûâàåìûé �íåïîëåçíûé
ðàñõîä� ãèïîôîñôèòà â ðåàêöèè (3). Îá ýòîì ñâèäå-
òåëüñòâóþò äàííûå òàáëèöû, ïîëó÷åííûå ïðè âîñ-
ñòàíîâëåíèè äî 10% íà÷àëüíîãî Ni(II) èç ðàñòâîðîâ
ñ ðàçëè÷íûìè ðÍ. Ïîâûøåíèå êîíöåíòðàöèè Cu(II) ñ
óâåëè÷åíèåì ðÍ ðàñòâîðà îáåñïå÷èâàåò åãî ñòàáèëü-
íîñòü è óìåíüøàåò ðàñõîä ãèïîôîñôèòà â ðåàêöèè (3).
Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû äàííûå äëèòåëüíîãî èñïîëü-
çîâàíèÿ ñëàáîêèñëîãî öèòðàòíîãî ðàñòâîðà ïðè åãî
ïîñòîÿííîì êîððåêòèðîâàíèè ïîñëå âîññòàíîâëåíèÿ
â êàæäîì îïûòå íå áîëåå ÷åì 10% Ni(II), ò. å. ïîñëå
îñàæäåíèÿ îêîëî 0,4 ã Ni�Ð èç 1 ë ðàñòâîðà. Óñðåä-
íåííûå äàííûå ïîêàçûâàþò íåêîòîðîå ñíèæåíèå ñêî-
ðîñòè îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé (êðèâàÿ 1). Ýòî ìîæåò
áûòü ñâÿçàíî ñ èçìåíåíèåì áóôåðíûõ ñâîéñòâ ðàñòâî-
ðà èç-çà íàêîïëåíèÿ â íåì ôîñôèòà (êðèâàÿ 2), à òàê-
æå è öèòðàòà (ïðè îñàæäåíèè 1 ã Ni�Ð â ðàñòâîð
Ðèñ. 1. Èçìåíåíèå ñâåòîïîãëîùåíèÿ c óâåëè÷åíèåì êîí-
öåíòðàöèè öèòðàòà (C) ïðè îáðàçîâàíèè Ni(II)-öèòðàòíî-
ãî êîìïëåêñà
0,2
0,3
0,4
0 0,05 0,1 0,15
C , ììîëü/ë
Ñ
âå
òî
ïî
ãë
îù
åí
èå
NiSO4 � 0,09 ìîëü/ë
ðÍ 4,5
λ = 670 íì
Ðàñõîä ãèïîôîñôèòà ïðè îñàæäåíèè íèêåëåâûõ
ïîêðûòèé èç 50 ìë ðàñòâîðà
Ñîäåðæà-
íèå, ìàñ.%
Èçðàñõîäîâàíî NaH2PO2, ììîëü, íà îñàæäåíèå
ðÍ [Cu2+],
ììîëü/ë
P Cu âñåãî Ni P Cu
â ðåàê-
öèè (3)
â ðåàê-
öèè (3)
íà 1 ã
Ni—P
4 — 10,1 — 1,5 0,8 0,34 — 0,36 14
4 0,2 11,2 1,5 1 0,56 0,27 0,008 0,16 9
4,5 — 10,9 — 0,95 0,44 0,21 — 0,3 20
4,5 0,2 10,6 1,1 1,15 0,66 0,3 0,008 0,18 8
5 0,2 9,7 1,3 1,25 0,68 0,28 0,009 0,27 12
5 0,4 8,9 1,6 1,4 0,84 0,32 0,014 0,23 8
6 0,2 7,2 0,6 1,9 0,88 0,13 0,005 0,88 32
6 0,4 8,3 1,5 1,25 0,78 0,13 0,012 0,33 13
7 0,4 8,1 1,7 1,25 0,65 0,11 0,011 0,48 23
8 0,4 9,4 1,1 0,95 0,65 0,13 0,007 0,16 8
10 0,4 7 1,2 1,15 0,44 0,06 0,005 0,64 45
0
5
10
15
4 6 8 10
pH
N
i�
P,
ì
êì
/÷
3
5
7
9
11
Ð
, ì
àñ
.%
1
2
4
3
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè îñàæäåíèÿ Ni�P-ïîêðû-
òèé ïðè 85îÑ (1, 2) è ñîäåðæàíèÿ â íèõ ôîñôîðà (3, 4) îò
ðÍ öèòðàòíîãî (1, 3) è ãëèöèíîâîãî (2, 4) ðàñòâîðîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2002, ¹ 4�5
45
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
ââîäèëîñü 0,5 ã öèòðàòà íàòðèÿ). Ïðè êîððåêòèðîâà-
íèè ðàñòâîðîâ âìåñòå ñ ôîñôèòîì â ðàñòâîðå íàêàï-
ëèâàþòñÿ è ñóëüôàòû, ââîäèìûå âìåñòå ñ Ni(II). Íà-
êàïëèâàíèå ñóëüôàòà â ðàñòâîðå íèêåëèðîâàíèÿ (êðè-
âàÿ 3) ïðîèñõîäèò ìåäëåíåå,÷åì ôîñôèòà (ïðè íàêîï-
ëåíèè 1 ìîëÿ ôîñôèòà â ðàñòâîð äîïîëíèòåëüíî ââî-
äèòñÿ îêîëî 0,3 ìîëÿ ñóëüôàòà). Òàêîé ðàñòâîð îñòà-
åòñÿ ñòàáèëüíûì, è ñêîðîñòü îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé â
íåì ìàëî ìåíÿåòñÿ. Îäíàêî ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíò-
ðàöèé ñóëüôàòà è ôîñôèòà óâåëè÷èâàåòñÿ âÿçêîñòü
ðàñòâîðà è óõóäøàþòñÿ ñâîéñòâà ïîêðûòèé.
Íàìè óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðè äîáàâëåíèè 1 ìîëÿ
ôîñôèòà â ñâåæèé ðàñòâîð íèêåëèðîâàíèÿ íàâîäî-
ðîæèâàíèå ïîêðûòèé óâåëè÷èâàåòñÿ â 7�8 ðàç, à ïðè
ïðèñóòñòâèè â ðàñòâîðå åùå è 0,35 ìîëü/ë ñóëüôàòà
� áîëåå ÷åì â 10 ðàç. ×èñëî ïîð è âíóòðåííèå íàïðÿ-
æåíèÿ íèêåëÿ óâåëè÷èâàþòñÿ â 3�5 ðàç [13].
Òàêèì îáðàçîì, ñ öåëüþ îñàæäåíèÿ Ni�P-ïîêðû-
òèé ñî ñòàáèëüíûìè ñâîéñòâàìè ðåêîìåíäóåòñÿ ÷àñòü
ðàñòâîðà çàìåíèòü ñâåæèì ïðè íàêîïëåíèè íå áîëåå
0,4 ìîëü/ë ôîñôèòà, à èñïîëüçîâàííûé � ðåãåíåðè-
ðîâàòü. Òàêîå ïåðèîäè÷åñêîå îáíîâëåíèå ïîçâîëÿåò
èçáåæàòü ðîñòà êîíöåíòðàöèé ôîñôèòà è ñóëüôàòà â
ðàñòâîðå.
Óäàëåíèå íèêåëÿ èç öèòðàòíûõ èëè ãëèöèíîâûõ êîì-
ïëåêñîâ â âèäå åãî ãèäðîêñèäîâ, êîòîðûå øèðîêî ïðè-
ìåíÿþò äëÿ îáåçâðåæèâàíèÿ ãàëüâàíîñòîêîâ, ïðàê-
òè÷åñêè íåâîçìîæíî ââèäó èõ âûñîêîé óñòîé÷èâîñ-
òè. Îäíàêî ïðèñóòñòâèå èçáûòêà èîíîâ ìåòàëëà çíà-
÷èòåëüíî ìåíÿåò ïîâåäåíèå ýòèõ ëèãàíäîâ.  ùåëî÷-
íîé ñðåäå (ñì. ðèñ. 4, à, á) ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíò-
ðàöèè ìåòàëëà â öèòðàòíûõ ðàñòâîðàõ îñàæäàåòñÿ êàê
íèêåëü, òàê è öèòðàò, â òî âðåìÿ êàê óâåëè÷åíèå êîí-
öåíòðàöèè ìåòàëëà â ãëèöèíîâîì ðàñòâîðå ëèøü íå-
çíà÷èòåëüíî ñíèæàåò êîíöåíòðàöèþ íèêåëÿ è ëèãàí-
äà. Òàêîå ñâîéñòâî öèòðàòà ïîçâîëÿåò óäàëèòü åãî èç
ðàñòâîðîâ ïóòåì îñàæäåíèÿ âìåñòå ñ Ni(II). Â ñëó-
÷àå ïðèìåíåíèÿ Ni(II) â êà÷åñòâå îñàäèòåëÿ îáðàçî-
âàâøååñÿ êîìïëåêñíîå íèêåëü-öèòðàòíîå ñîåäèíåíèå
ìîæíî ïîâòîðíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ñîñòàâëåíèÿ ðà-
ñòâîðà õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ èëè äëÿ åãî ïîñ-
ëåäóþùåé ðåãåíåðàöèè.
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè îñàæäåíèÿ ïîêðûòèé (1) è
íàêîïëåíèÿ â ðàñòâîðå ôîñôèòà (2) è ñóëüôàòà (3) îò êî-
ëè÷åñòâà îñàæäåííîãî íèêåëÿ ïðè êîððåêòèðîâàíèè ðà-
ñòâîðà ïîñëå îñàæäåíèÿ êàæäûõ 0,3�0,4 ã Ni�P èç 1ë
0
1
2
3
4
5
6
N
i�
P
, ì
êì
/÷
0
0,1
0,2
0,3
0,4
C
, ì
ì
îë
ü/
ë
0 2 4 6 8
Îñàæäåíî Ni�P, ã èç 1 ë ðàñòâîðà
1
2
3
pH 4,5
Ðèñ. 5. Ñõåìà ðåãåíåðàöèè îòðàáîòàííîãî öèòðàòíîãî
ðàñòâîðà õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ
Ðàáî÷èé öèòðàòíûé ðàñòâîð
õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ
Îòðàáîòàííûé ðàñòâîð
õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ
Îñàäîê [Ni(OH)2+öèòðàò]
Ðàñòâîð öèòðàòà íèêåëÿ +
îñàäîê Ni(OH)2
Ni(OH)2↓
H2SO4
Ni(II)+OH�
Öèòðàò
íèêåëÿ
Ðèñ. 4. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè Ni(II) (à) ïðè ðÍ =12 è Fe(III)
(á) ïðè ðÍ = 8 íà îñàæäåíèå Ni(II) (1, 2) è ëèãàíäà (1', 2') â
ãëèöèíîâîì (1, 1') è â öèòðàòíîì (2, 2') ðàñòâîðàõ. Íà-
÷àëüíûå êîíöåíòðàöèè, ììîëü/ë: Ni(II) � 20, ãëèöèíà � 50,
öèòðàòà � 20
0
10
20
30
40
50
0 100 200 300 400 500
Ni(II), ììîëü/ë
Î
ñò
àò
î÷
íû
å
êî
íö
åí
òð
àö
èè
, ì
ì
îë
ü/
ë
0
10
20
30
40
50
0 50 100 150 200
Fe(III), ììîëü/ë
Î
ñò
àò
î÷
íû
å
êî
íö
åí
òð
àö
èè
,
ì
ì
îë
ü/
ë
à)
á)
1'
1
2'
2
1'
1
2'2
0
0
46
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2002, ¹ 4�5
Ðåãåíåðàöèþ îòðàáîòàííûõ öèòðàòíûõ ðàñòâîðîâ
õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ ïðîâîäèëè (ðèñ. 5) ïó-
òåì äîáàâëåíèÿ èçáûòêà ðàñòâîðà ñóëüôàòà íèêåëÿ è
ðàñòâîðà ùåëî÷è äî ðÍ 11�12. Ïîñëå îòäåëåíèÿ îñàä-
êà ïóòåì ôèëüòðîâàíèÿ îïðåäåëÿëè îñòàòî÷íûå êîí-
öåíòðàöèè èîíîâ íèêåëÿ è öèòðàòà â ôèëüòðàòå. Ïîëó-
÷åííûé îñàäîê íèêåëü-öèòðàòíîãî êîìïëåêñà îáðà-
áàòûâàëè ðàçáàâëåííîé H2SO4. Ïðè ýòîì îáðàçîâàâ-
øèéñÿ ðàñòâîð öèòðàòà íèêåëÿ îòäåëÿëè îò íåðàñòâî-
ðèìîãî Ni(OH)2 ïóòåì ôèëüòðîâàíèÿ. Ðàñòâîð öèòðà-
òà íèêåëÿ èñïîëüçîâàëè äëÿ ñîñòàâëåíèÿ ñâåæåé ïîð-
öèè ðàñòâîðà õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ, à îñàäîê
Ni(OH)2 � äëÿ êîððåêòèðîâàíèÿ ðàáî÷åãî ðàñòâîðà
èëè äëÿ ðåãåíåðàöèè îòðàáîòàííîãî ðàñòâîðà.
Ðåãåíåðèðîâàííûé òàêèì îáðàçîì ðàñòâîð ñâîè-
ìè ñâîéñòâàìè íè÷åì íå îòëè÷àåòñÿ îò ñâåæåïðèãî-
òîâëåííîãî ðàñòâîðà. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî âìå-
ñòå ñ öèòðàòîì ñîîñàæäàþòñÿ è óñêîðÿþùèå äîáàâ-
êè, ò. å. îíè ðåãåíåðèðóþòñÿ èëè îáåçâðåæèâàþòñÿ
âìåñòå ñ öèòðàòîì.
Ïðè îáåçâðåæèâàíèè îòðàáîòàííûõ ðàñòâîðîâ õè-
ìè÷åñêîãî íèêåëèðîâàíèÿ â êà÷åñòâå îñàäèòåëÿ öèò-
ðàòà ìîæíî èñïîëüçîâàòü èçáûòîê èîíîâ Fe(III).
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Lo P. H., Tsai W.-T., Lee J.-T, Hung M.-P. Role of the
phosphorus in the electrochemical behaviour of electroless
Ni�P alloys in 3,5% NaCl solutions // Surface and Coat-
ings Technology.� 1994.� Vol. 67, N 1�2.� P. 27�34.
2. Hur K.-H., Jeong J.-H., Lee D. N. Microstructure and
crystallization of electroless Ni�P deposits // J. Material
Science.� 1990.� Vol. 25, N 5.� P. 2573�2584.
3. Balaraju J. N., Seshadri S. K. Synthesis and character-
ization of electroless nickel-high phosphorus coatings //
Metal Finishing.� 1999.� Vol. 97, N 7.� P. 8�10.
4. Das L., Chin D.-T., Zeller R. L. Effect of microstructure
of ferrous substrate on porosity of electroless nickel coat-
ing // Plating and Surface Finishing.� 1995.� Vol. 82,
N 10.� P. 56�60.
5. Iacovangelo C. D. Continous in-situ regeneration of
electroless nickel baths during powder plating // Ibid.�
1995.� Vol. 82, N 9.� P. 77 � 82.
6. Ñîöêàÿ Í. Â., Àðèñòîâ È. Â., Ãîí÷àðîâà Ë. Ã., Êðàâ-
÷åíêî Ã. À. Ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå õèìè÷åñêî-
ãî îñàæäåíèÿ íèêåëÿ ãèïîôîñôèòîì íàòðèÿ // Æóðíàë
ïðèêëàäíîé õèìèè.� 1997.� T. 70, âûï. 3.� C. 427�429.
7. Ãÿíóòåíå È., Ëÿíêàéòåíå Þ., Òàðîçàéòå Ð. Îñàæäå-
íèå ïëàñòè÷íûõ íèêåëåâûõ ïîêðûòèé ñ ðåãåíåðàöèåé ðà-
ñòâîðà // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå.� 1992.� ¹ 2.� C. 59 � 60.
8. Ãèëåíå Î., ×ÿïåíåíå Ä. Îñàæäåíèå íèêåëü-ôîñôîð-
íûõ ïîêðûòèé èç ðàñòâîðîâ õèìè÷åñêîãî íèêåëèðîâà-
íèÿ // Çàùèòà ìåòàëëîâ.� 1988.� T. 24.� C. 845�849.
9. Gyliene· O., Šalkauskas M., Juške·nas R. The use of
organic acids as precipitants for metal recovery from gal-
vanic solutions // J. Chemical Technology and Biotechnol-
ogy.� 1997.� Vol. 70, N 1.� P. 111�115.
10. Òàðîçàéòå Ð. Ê., Ëóíÿöêàñ À. Ì. Âëèÿíèå Cu(II)
ïðè îñàæäåíèè Ni ãèïîôîñôèòîì // Òð. ÀÍ ËèòÑÑÐ.
Ñåðèÿ Á.� 1986.� Ò. 4.� Ñ. 3�8.
11. Armyanov S., Georgieva J., Tachev D. et al. Electro-
less deposition of Ni�Cu�P alloys in acidic solutions //
Electrochem. Solid-State Letters.� 1999.� Vol. 2.� P. 323�
325.
12. Þñèñ Ç. Ç., Ëÿóêîíèñ Þ. Þ. Ñòåõèîìåòðèÿ ðåàê-
öèè îáðàçîâàíèÿ ôîñôîðà ïðè âîññòàíîâëåíèè íèêåëÿ
(II) ãèïîôîñôèòîì // Æóðíàë íåîðãàíè÷åñêîé õèìèè.�
1989.� T. 34, âûï. 2.� C. 337�341.
13. Tarozaite· R. Genutiene· I., Lenkaitiene· J. Influence of
phosphite and sulphate ions on nickel coating deposition
by hypophosphite // Abstracts 2nd National Lithuanian
Conference �Chemistry 95�.� 1995.� Vilnius.� P. 35�36.
â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åäàê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè â ïîðòôåëå ðåäàêöèè
â
ï
îð
òô
åë
å
ð
åä
àê
ö
è
è
â
ï
îð
òô
åë
å
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ìîäåðíèçàöèÿ óñòàíîâêè ôîòîííîãî îòæèãà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïëàñòèí "Îíèêñ". Ã. Â.
Ñàâèöêèé, À. Þ. Áîí÷èê, È. È. Èæíèí, Ñ. Ã. Êèÿê, È. À. Ìîãèëÿê, È. Ï. Òðîñòÿíñêèé
(Óêðàèíà, ã. Ëüâîâ)
Âûñîêî÷èñòûå âåùåñòâà äëÿ ìèêðîýëåêòðîíèêè. Â. Ì. Àæàæà, Ã. Ï. Êîâòóí, È. Ì.
Íåêëþäîâ (Óêðàèíà, ã. Õàðüêîâ)
Êðèñòàëëèçàöèÿ ïîëûõ êðåìíèåâûõ ïðèçì ìåòîäîì Ñòåïàíîâà äëÿ ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ
ïðåîáðàçîâàòåëåé ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. Á. Ï. Ìàñåíêî (Óêðàèíà, ã. Õåðñîí)
Àíèçîòðîïíûé òåðìîýëåìåíò â ðåæèìå ãåíåðàöèè ýëåêòðîýíåðãèè. À. À. Àùåóëîâ, Â. Ã.
Îõðåì, Å. À. Îõðåì (Óêðàèíà, ã. ×åðíîâöû)
Èñïîëüçîâàíèå íèçêîðàçìåðíûõ ãåòåðîñòðóêòóð ñîåäèíåíèé A3B5 â
äàò÷èêàõ äàâëåíèÿ. È. Å. Ìàðîí÷óê, À. Ä. Êó÷åðóê, Ñ. Þ. Åðîõèí,
È. Â. ×îðíûé (Óêðàèíà, ã. Õåðñîí)
Îõëàæäåíèå ïåðñïåêòèâíûõ âèí÷åñòåðîâ ñ ïðèìåíåíèåì òåïëîâûõ
òðóá. Þ. Å. Íèêîëàåíêî, Â. Þ. Êðàâåö, Â. À. Ñòðþ÷åíêî, Ñ. À.
Áåëîêîíåíêî (Óêðàèíà, ã. Êèåâ)
|