Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 6. 9 februari 1954 - Elektrolytisk utfällning av metallegeringar, av Uno Trägårdh
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 februari 1954-
101
Detta är ett annat exempel på att en
elektrolyt-utfälld legering befinner sig i ett
"högtempera-turtillstånd" eller i metastabil form.
I litteraturen omtalas flera liknande fall.
Sålunda fälls en koppar-tennlegering med 2,6 % Cu
som fast lösning fastän den borde varit
tvåfas-legering; en metastabil tenn-blylegering med
5,2 % Sn i fast lösning existerar även. Detta
fenomen är icke begränsat till
elektrolytlegering-ar utan inträffar även vid utfällning av ren
metall. Sålunda kan metastabil /-mangan utfällas
under bestämda betingelser i stället för den
stabila a-forinen. Inga allvarliga försök till
förklaring av detta fenomen har ännu gjorts.
Karakteristiskt för katodutfällda legeringar är
sålunda att de får starka gitterstörningar och
därmed stor hårdhet. Fällningarna är ofta
uppbyggda i lamellform.
Utförande och användning
De legeringstyper som här skall beskrivas är
nya och har ännu icke alls eller mycket
ofullständigt behandlats i gängse handböcker. De
kommer helt säkert att få större praktisk
betydelse än de nu använda äldre legeringarna,
t.ex. mässing.
A nodproblemet
Anoderna består ofta av varje metall för sig i
grupper ined separat strömtilledning.
Anodreak-tionerna är av stor betydelse för upprätthållande
av konstant metallhalt i badet. Vanligen löses
metallerna med olika anodverkningsgrad vilket
måste kompenseras genom användning av olika
strömstyrka i strömkretsarna.
Vid t.ex. vitbronsutfällning ur ett stannatcyanidbad som
arbetar med 70 °/o katodströmutbyte används separata
tenn- och kopparanoder. Sammansättningen av
katod-utfällningen skall vara 45 %> Sn, 55 % Cu. Då 1 Ah ger
1,107 g Sn och 2,37 g Cu vid 100 % strömutbyte, krävs
för utfällning av 45 g Sn vid 70 °/o strömutbyte 45/1,107 X
0,7 = 58,2 Ah och för 55 g Cu 55/2,37 X 0,7 = 33,1 Ah
eller sammanlagt 91,3 Ah.
För att metallbalansen i elektrolyten skall upprätthållas
måste 45 g tenn och 55 g koppar gå i lösning vid
anoderna. Då anodverkningsgraden för koppar är 98 °/o åtgår
för upplösning av 55 g Cu 55/2,37 X 0,98 = 23,7 Ah.
Resten av strömmen dvs. 91,3 — 23,7 = 67,6 Ah skall passera
tennanoderna, varvid förhållandena måste avpassas så att
just denna strömmängd löser 45 g Sn.
Tennverkningsgraden måste därför inställas på 45 X 100/1,107 X 67,6 =
60,2 °/o. Denna anodverkningsgrad kan åstadkommas
genom att välja en viss strömtäthet på tennanoderna och
samtidigt justera halten fri cyanid i elektrolyten.
Anod-strömfördelningen blir alltså approximativt 75 °/o till
tennanoden och 25 °/o till kopparanoden.
Volfram- och molybdenlegeringar
Legeringar av volfram och molybden med
järngruppens metaller1 har fått en viss praktisk
betydelse, särskilt legeringarna med nickel. En
fällning av 50 % W och 50 % Co har t.ex. en
hårdhet av 400—600 Vickers. Vid upphettning till
600°C utskiljningshärdar den och blir betydligt
hårdare. Den används som en nötningsfast och
hård ytbeläggning, som tål hög temperatur.
Molybdenlegeringar framställdes som blanka
utfällningar år 1949. Åtskilligt arbete syns dock ännu
återstå innan molybdenlegeringarnas
elektrokemi är klarlagd.
En elektrolyt för utfällning av nickel-volframlegering*
består av 20 g/1 NiSO, • 7 H„0, 50 g/1 Na,W04 • 2 H„0, 66 g/1
citronsyra; badets pH regleras till 8 med ammoniak.
Citronsyran används för att ge komplexa nickeljoner.
Utfällning vid 70°C med en strömtäthet av 7—15 A/dnr ger
en blank katodutfällning innehållande ca 35 °/o W, 65 °/o Ni
vid ett strömutbyte av 40 °/o. Som anod används platina.
En kobolt-volframlegering3 * kan erhållas ur en
elektrolyt av 102 g/1 CoClj, • 2 H„0, 45 g/1 Na,W04 • 2 H.O, 400 g/1
Na-K-tartrat, 50 g/1 NH,C1; pH regleras till 8,5 med
ammoniak. Utfällning sker vid 90°C med strömtätheten 2—5
A/dm2. Som anoder används volfram. Katodutfällningen
innehåller ca 50 °/o W, 50 °/o Co.
Enligt Ksycki och Yntema5 kan molybdenlegeringar
erhållas ur en elektrolyt, bestående 40—120 g/1
natrium-molybdat, 5—15 g/1 koboltsulfat, 100—300 g/1
natrium-hydroxid, 40—120 g/1 natriumkarbonat och 10—30 g/1
dex-tros. Samtidigt provade Seim & Holt6 med viss framgång
ett annat med volframelektrolyten likartat had,
innehållande 66 g/1 citronsyra, 60 g/1 av antingen CoS04 • 7 H20,
NiSO.t • 7 H20 eller FeSO, • 7 HX> samt 4 g/1
natriummolyb-dat; pH var 4—5,8. Utfällning skedde vid 25°C med en
strömtäthet av 1—16 A/dm2. Man fick emellertid endast
tunna, högst 3 [A tjocka utfällningar.
Tennlegeringar
Elektrolytisk utfällning av tennlegeringar har
sedan många år studerats ingående vid Tin
Research Institute. Som resultat av detta arbete kan
många binära legeringar med Cu, Zn, Pb, Cd, Ni,
Co och Sb väntas få kommersiell användning,
och även vissa ternära legeringar med CuZn och
CuCo är av stort intresse. Det är framförallt
J W Cuthbertsons förtjänst att metodiken vid
tennlegeringars utfällning fått en kommersiell
lösning.
Elektrolytisk förtenning infördes i början av
1930-talet och blev hastigt populär när man fann
att avsevärd besparing av tenn kunde göras i
jämförelse med varmdoppning. År 1942
framställdes i USA 2,2 Mt varmförtent plåt och 0,07
Mt elektrolytförtent medan år 1949 den
varmför-tenta plåten utgjorde 1,5 Mt och den
elektrolyt-förtenta 1,78 Mt. För att ytterligare spara tenn
och samtidigt åstadkomma bättre ytegenskaper
är övergången till tennlegeringar därför naturlig.
I kompakt form kan rent tenn utfällas ur
två-eller fvrvärda tennelektrolyter men icke ur en
blandning av båda. Vid legeringsutfällning
förekommer både sura elektrolyter innehållande
två-värt tenn, och alkaliska innehållande fyrvärt i
form av stannat. Någon tenncyanid existerar ej.
Som sura elektrolyter används sulfat, klorid,
fluo-rid, oxalat och som alkaliska stannat i blandning
med cyanider. Alkaliska elektrolyter är lämpliga
för utfällning av SnCu, SnZn och sura
elektrolyter för SnCd, SnPb, SnSb, SnNi och SnCo och
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
