Традиционные электролиты для никелирования содержат борную кислоту, которая поддерживает стабильный уровень pH в процессе электролиза и частично влияет на равномерность осаждения металла. Однако борная кислота отнесена к репродуктивным ядам. В перспективе ее использование в промышленных электролитах может быть запрещено или серьезно ограничено.
«Отечественная технология нанесения гальванического сплава медь-никель с содержанием никеля 30% позволит отказаться от токсичной борной кислоты. Предложение пензенских ученых поможет предприятиям своевременно перейти на „зеленое“ производство электронных компонентов и деталей для судостроения и авиации. Разработкой уже заинтересованы российские предприятия, специализирующиеся на производстве электронных компонентов», — рассказали в вузе.
В условиях санкционных ограничений российские предприятия вынуждены переходить на аналоги из других стран.
«Это лишает технологов возможности самостоятельно корректировать процессы, увеличивает риски нестабильного качества покрытий и повышает эксплуатационные затраты», — отметила разработчик Софья Синенкова.
Исследование проводилось под руководством декана факультета промышленных технологий, электроэнергетики и транспорта ПГУ, профессора Сергея Киреева. Ученые предложили полностью исключить использование технической борной кислоты, заменив ее ионами ацетата (производные уксусной кислоты) и цитрата (производные лимонной кислоты).
В лабораторных условиях исследователи получили более 30 образцов покрытий, осажденных в разных режимах. Из них удалось выбрать наиболее подходящие параметры: температуру, концентрацию компонентов, pH и параметры тока, при которых содержание никеля в сплаве стабильно достигает 30% и выше. Для создания жидкого электролита в раствор вводили соли меди и никеля, после чего добавляли уксусную и лимонную кислоты. Стальную металлическую пластинку предварительно обезжиривали и подвергали травлению, затем помещали в гальваническую ванну между графитовыми анодами. Вся система подключалась к потенциостату, управляемому через компьютерную программу, передает ТАСС.
Разработанная технология открывает возможности для применения в авиационной промышленности, судостроении и морской технике, электронике. По словам Сергея Киреева, покрытия на основе сплава медь-никель востребованы для защиты металлических изделий, корпусов и узлов, а также для создания электронной базы и покрытий под пайку. Они обеспечивают защиту от коррозии, сохраняют применение пайки и эксплуатационные характеристики в течение длительного времени.
«Благодаря содержанию никеля такие покрытия препятствуют обрастанию корпусов и деталей моллюсками. Это особенно важно, поскольку многие другие коррозионностойкие составы со временем теряют защитные свойства из-за биологического обрастания», — уточнил профессор Киреев.
