Зависимость состава, микроструктуры и свойств электрохимических покрытий Ni – Sn от условий осаждения из фторидно-хлоридного электролита

  • Татьяна Николаевна Воробьева Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Антон Александрович Кудако Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск

Аннотация

На основе экспериментальных данных о влиянии рН электролита, плотности тока, концентрации и природы компонентов на состав, микроструктуру и свойства электрохимически осаждаемого сплава никель – олово обоснованы состав и условия работы стабильного фторидно-хлоридного электролита с пониженным по сравнению с традиционными составами содержанием хлорида никеля. Указанный электролит в отсутствие модифицирующих добавок обеспечивает получение однородных, плотных, ненапряженных покрытий Ni – Sn с содержанием никеля ~ 35 ат. % и доминирующей фазой Ni3Sn4 , обладающих повышенной коррозионной устойчивостью и способностью к пайке в течение длительного срока хранения. Показано принципиальное влияние рН электролита (оптимальная величина составляет 4,0) на его стабильность и качество покрытий. Выявлено, что выделение никеля и олова в сплав происходит с эффектом деполяризации, обусловленным образованием интерметаллического соединения.

Биографии авторов

Татьяна Николаевна Воробьева, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

доктор химических наук, профессор; ведущий научный сотрудник лаборатории химии тонких пленок

Антон Александрович Кудако, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск

студент химического факультета. Научный руководитель – Т. Н. Воробьева

Литература

  1. Vorobyova T. N., Kuznetsov B. V., Tselesh A. S. [Similarity and distinctions in corrosion behavior of the electrolytic and metallurgical nickel – tin, copper – tin alloys]. Khimicheskie problemy sozdaniya novykh materialov i tekhnologii : sb. statei. Minsk, 2008. Issue 3. P. 104–117 (in Russ.).
  2. Kuznetsov B. V., Vorobyova T. N., Glibin V. P. A comparative study of tin – nickel alloys obtained by electroplating and by casting. J. Metal Finishing. 2013. Vol. 111, issue 3. P. 38–41. DOI: 10.1016/S0026-0576(13)70233-2.
  3. Glibin V. P., Vorobyova T. N., Kuznetsov B. V. New thermodynamic assessment of nickel – tin solid and liquid alloys. Thermochimica Acta. 2010. Vol. 507. P. 35–44. DOI: 10.1016/j.tca.2010.04.026.
  4. Nash P., Nash A. The Ni – Sn (nickel – tin) system. Bull. Alloy Phase Diagr. 1985. Vol. 6, No. 4. Р. 350–359.
  5. Jalota S. K. Tin – nickel alloy plating. Metal Finish. 1999. Vol. 97, issue 1. Р. 319–322. DOI: 10.1016/S0026-0576(00)83092-5.
  6. Cuthbertson J. W., Parkinson N., Rooksby H. P. Electrodeposition of tin – nickel alloy plate from chloride-fluoride electrolytes. J. Electrochem. Soc. 1953. Vol. 100, issue 3. P. 107–119. DOI: 10.1149/1.2781091.
  7. Enomoto H., Nacagawa A. Tin – nickel alloy deposition from pyrophosphate bath. J. Metal. Finish. Soc. Jap. 1976. Vol. 27, No. 11. P. 569–573.
  8. Rau R. L., Bailar J. C. Bridged complexes and deposition of tin – nickel alloys. J. Electrochem. Soc. 1960. Vol. 107, issue 9. P. 745–748. DOI: 10.1149/1.2427844.
  9. Lačnjevac U., Jović M. B., Jović V. D. Electrodeposition of Ni, Sn and Ni – Sn alloy coatings from pyrophosphate-glycine bath. J. Electrochem. Soc. 2012. Vol. 159, issue 5. Р. D310 – D318. DOI: 10.1149/2.042205jes.
  10. Unified system of corrosion and ageing protection. Metal and non-metal inorganic coatings. Technological process operations for coating production : GOST 9.305–84. Introd. 01.01.86. Moscow, 2003 (in Russ.).
  11. Averkin V. A. (ed.). [Alloys electrolytic deposition]. Moscow, 1961 (in Russ.).
  12. Zenin V., Spiridonov V., Berezina N., et al. [The investigation of electrodeposition process and structure of coatings by tin – nickel alloy]. Tekhnol. elektronnoi prom. 2007. No. 7. P. 32–34 (in Russ.).
  13. Kuznetsov B. V., Vorobyova T. N. [Electrochemical investigation of the electrodeposited copper – nickel and nickel – tin alloy corrosion resistance]. Sviridovskie chten. : sb. statei. Minsk, 2004. Issue 1. P. 98–104 (in Russ.).
  14. Lanin V. L. [The evaluation of electronic components solderability]. Kompon. tekhnol. 2008. No. 2. P. 150–154 (in Russ.).
  15. El-Sherif R. M., Badawy W. A. Mechanism of corrosion and corrosion inhibition of tin in aqueous solutions containing tartaric acid. Int. J. Electrochem. Sci. 2011. Vol. 6, issue 12. P. 6469–6482.
Опубликован
2017-12-01
Ключевые слова: состав электролита, рН, сплав, элементный и фазовый состав, интерметаллид, свойства покрытий, деполяризация
Как цитировать
Воробьева, Т. Н., & Кудако, А. А. (2017). Зависимость состава, микроструктуры и свойств электрохимических покрытий Ni – Sn от условий осаждения из фторидно-хлоридного электролита. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 28-35. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/1164
Выпуск
№ 2 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).