Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 2 - Elektrolytisk utfällning av metallpulver, av SHl
<< 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.
Elektrolytisk
utfällning
av metallpulver
621.762.26
Metallpulver för pulvermetallurgiska ändamål
kan framställas genom mekaniska eller
kemiska processer. De senare är reduktion av
en pulverformig förening vid en temperatur
under metallens smältpunkt, kemisk eller
elektrolytisk utfällning och termisk sönderdelning
av karbonylföreningar.
Elektrolytiskt utfällt metallpulver har ofta
egenskaper som gör det synnerligen lämpligt
för pulvermetallurgisk tillverkning av
maskindelar med hög kvalitet. På grund av sin höga
renhet har t.ex. elektrolytiskt utfällt järnpulver
utmärkt kompressibilitet varigenom det vid
måttligt presstryck ger delar med goda
mekaniska egenskaper, särskilt stor förlängning.
Friheten från föroreningar, såsom A1203 och
Si02, gör att delarna vid spånskärande
bearbetning sliter verktyget mindre än delar som
framställts av annat kommersiellt järnpulver,
erhållet t.ex. genom reduktion. Ytterligare
fördelar är att elektrolytiskt utfällt pulver får stor
täthet, varigenom värme- och ytbehandling av
de tillverkade delarna underlättas och den
värmebehandlade produkten i allmänhet blir
mindre spröd än delar, erhållna av på annat
iätt framställt metallpulver.
Några av de tillämpade elektrolytiska
processerna är raffineringsmetoder som ger t.ex. ett
rent järnpulver av en konsumerbar anod,
innehållande större eller mindre mängder
främmande ämnen. Vid andra förfaranden utgår
man från skrot eller malm som löses, varefter
lösningen elektrolyseras med olöslig anod. Den
förra processtypen tycks ha givit de bästa
resultaten, troligen därför att det vid den senare
typen är svårt att kombinera de bästa
betingelserna för elektrolysen med de betingelser
som fordras för råmaterialets lösning.
Elektrolys av vattenlösningar
Täta, vidhäftande beläggningar
Elektrolytiska bad kan vara sura (pH<2),
"neutrala" (pH 5—7) eller alkaliska (pH > 8).
Exempel på sura bad är förkromnings- och
sura förkoppringsbad; förnicklingsbad är
neutrala och cyanidbad, t.ex. för kadmiering,
förzinkning och förkoppring, är alkaliska.
Utfäll-ningens egenskaper bestäms givetvis delvis av
badets pH och för cyanidbaden av dessas halt
av fri cyanid, men det viktigaste för
erhållande av en jämn, tät och vidhäftande beläggning
på katoden är att en låg, konstant koncentra-
tion av den fällda metallen upprätthålls i
"ka-todfilmen", dvs. i vätskeskiktet närmast
katod-ytan.
Den utfällda metallens koncentration är
mindre i katodfilmen än i resten av elektrolyten.
Man har t.ex. för ett surt förkoppringsbad med
54 g/1 Cu funnit att kopparhalten i katodfilmen
är 1,1 eller 3,1 g/1 lägre än i elektrolyten vid
strömtätheter på 1,1 resp. 4,3 A/dm2. Är badets
pH under 7 och katodströmutbytet mindre än
100 % på grund av vätgasutveckling, vilket är
vanligt vid förnickling, blir pH betydligt högre
i katodfilmen än i den övriga elektrolyten.
Man har funnit att katodfilmens
genomsnittliga tjocklek är 0,5 mm för vertikala ytor i en
stillastående elektrolyt och 0,05 mm eller
mindre vid omröring av elektrolyten. Enligt
en annan uppgift kan tjockleken gå ned till
10—0,5 ^ beroende på omröringens intensitet.
Gränsströmtätheten, dvs. den största
strömtäthet vid vilken ett jonslag ensamt fälls ut, är
omvänt proportionell mot katodfilmens
tjocklek och direkt proportionell mot den utfällda
metalljonens koncentration.
Den hastighet, varmed metall fälls ut på
katoden, bestäms av den hastighet varmed de
utfällda jonerna ersätts i katodskiktet och av
själva elektrodprocessens hastighet. I detta
sammanhang är bara den förra processen av
intresse.
Jonernas förflyttning till katodfilmen sker
genom diffusion, konvektion och jonvandring.
Vid industriell metallutfällning är ingen av
dessa processer tillräcklig för upprätthållande
av katodfilmens jonkoncentration vid en ur
ekonomisk synpunkt rimlig strömtäthet. Därför
använder man nästan alltid omröring av
elektrolyten för att minska katodfilmens tjocklek
och förhöjd temperatur för att öka
diffusions-hastigheten, varigenom katodskiktets
utarmning på joner motverkas.
Då katodfilmens koncentration skall hållas
konstant, är det givetvis viktigt att metallen
inte fälls ut snabbare än dess joner kan
ersättas i katodfilmen. Därför arbetar man med
en måttlig strömtäthet, vars storlek dock beror
av elektrolytens koncentration.
Utfällning av pulver
Eftersom en konstant jonkoncentration i
katodfilmen är ett av de viktigaste villkoren för
erhållande av en tät, vidhäftande
metallbeläggning, bör alla åtgärder, som bidrar till
katodfilmens utarmning på det aktuella jonslaget,
gynna fällning av metallen i pulverform. Enligt
Gösta Wranglén beror detta på att den
utfällda metallbeläggningen växer ut från katoden
i en lösning där metalljonkoncentrationen och
ledningsförmågan är större.
Hög strömtäthet medför givetvis en
minskning av katodfilmens jonkoncentration. Pulver
erhålls vid gränsströmtätheten, men även vid
hög strömtäthet måste man först under kort
tid, dvs. innan katodfilmen blivit utarmad på
joner, få en jämn beläggning på katoden.
Gränsströmtätheten är nämligen proportionell
TEKNISK TIDSKE.IFT 1959 27
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
