Устройство для автоматического регулирования кислотности электролитов

ЕТЕН СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ПРОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (71) Московский вечернский институт(54) УСТРОИСЦО ДЛЯ АГО РЕГУЛИРОВАНИЯЭЛЕКТРОЛИТОВ(57)Использование;электсти гальванотехника. Су ий металлургичеотиев, А. Н. Симин ство СССР /12, 1985.ство СССР /56, 1985.ВТО МАТИ Ч ЕСКОКИСЛОТНОСТИ рохимия, в частно- щность изобрете 2ния. устройство содержит источник питания 6, измерительный электрод 2, измеритель рН 3, сетку 4 для ограничения области стабилизации рН, генератор импульсов 8 для учета градиента кислотности в вайне 1 по на пра вле ни ю электрод-электролит. С целью интенсификации йроцесса и улуч)ения качества получаемых. покрытий, сетка 4 смонтирована на измерительном электроде 2, при этом измерительный электрод через рН-метр 3 подключен к первому входу блока сравнения 7, второй вход которого подключен к источнику питания 6, управляющий вход которого соединенс генератором импульсов 8, 1 ил.Изобретение относится к нанесениюгальванических покрытий, в частности к устройствам для электроосаждения защитнодекоративных покрытий сплавами наоснове ионов хрома ) и ионов железа ,Известно устройство, содержащее рабочую ванну, насос с электродвигателем ифилЬтр с дополнительной буферной ванной,снабженной поплавковым регулятороМурбвня и датчиком кислотности электролита, Устройство позволяет получать информацию, передаваемую датчиком в любоймомент процесса, практически из любойточки ванны,Недостатком данного устройства является развитая граница электролит-атмосфера, обусловленная наличием фильтра,дополнительной буферной ванны и системынасос-трубопровод; что приводит к постоянному интенсивному окислению компонентов электролита кислородом воздуха,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации рН, содержащее рН-электрод, электродсравнения, размещенные в проточной среде в области стабилизации рН, подключенные через предварительныйдифференциальный усилитель квходу регулятора, двойную сетку, охватывающую область стабилизации рН, причем двойнаясетка и вспомогательные электроды подключены к выходу регулятора, Поставлен ная цель достигается изменейием величиныпротекающего через ваннутокаот ййачениярН в объеме эЛектролита, ограниченногодвойной сеткой,К недостаткам указанного устройстваотносятся.поддержание заданного рН возможно осуЩествлять лишь путем простогоснижения величины катодной плотности тока, что обусловлено жесткой связью междупредварительным дифференциальным усилителем и входом регулятора тока выпрямителя, Все это прйводит к снижению. скорости осуждения и возможности выходаиз зоны рабочих плотностей тока;конструкция датчика рН позволяет измерять лишь среднюю величину рН в объеме электролита, без учета градиентакислотности по направлению электродэлектролит;нестабильность протекающего черезванну катодного тока, вызванного колебаниями величины рН в относительно большом объеме электролита, как за счетзащелачивания, так и конвекции, приводиткневозможйости получения покрытий с заданными физико-механическими свойстваМИ. Цепь изобретения - интенсификацияпроцесса и улучшение качества получаемыхпокрытий,Поставленная цель достигается путемавтоматического регулирования рН - при 5 электродной зоны, для чего устройство содержит датчик, конструктивновыполненный в виде измерительного электрода с плотно прилегающей металлическойсеткой, подключенной к катоду, и систему10 обратной связи.На чертеже представлено предлагаемое устройство, содержащее рабочую ванну 1,предназначенную для нанесения покрытий,датчик 2 кислотности, который соединен с15 рН-метром 3, металлическую сетку 4, смонтированную на измерительном электроде(датчике 2) и соединенную с катодом 5. рНметр 3 связан с импульсно-реверсивным выпрямителем 6, автоматическое включение20 анодного импульса которого обеспечивается цепью блок 7 сравнения. (компаратор) -генератор 8 импульсов, по превышениюкритического значения рН,Устройство работает следующим обра 25 зом,Рабочая ванна 1 питается от импульснореверсивного выпрямителя 6, имеющего навыходе сигнал прямоугольной формы сбольшой скважностью при оптимальных30 значениях рН. В процессе электролиза приэлектродная зона защелачивается вплотьдо достижения величины рН гидратообразования, что приводит к включению в осадокгидроксидов осаждаемых металлов, резко35 ухудшающих качество покрытий,Сигнал от датчика 2 поступает на рНметр 3, обрабатывается и вводится в блок 7сравнения компаратор), где происходитсравнение величины сигнала с эталонной,40 задаваемой предварительно в зависимостиот металла покрытия,При достижении граничной величинырН блок сравнения выдает сигнал на генератор 8 импульсов, вырабатывающий оди 45 ночный импульс, длительность которогоможет меняться. Полученнйй на выходе задающего генератора 8 командный импульсзапускает импульс импульсно-реверсивного выпрямителя 6 анодной полярности, В50 результате величина рН становится нижевеличины рН гидратообразования и выпрямитель 6 имеет на выходе сигнал постоянного значения.При осуществлении процесса с приме 55 нением предлагаемого устройства существенно повышается интенсивностьпроцесса, улучшается качество покрытий,снижаются затраты по корректировке ванн.Снижается скорость накопления анодного, Составитель Л. Груднева Техред М.Моргентал Редактор Н. Рогулич Корректор М. Ткач Заказ 3064 : . Тираж Подписное ВНИИПИ, Государственного комитета по изобретениям и открйтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 шлама, что позволяет длительное время работать без перерывов на фильтрацию и проработку электролита. Обеспечивается автоматический контроль кислотности в приэлектродной зоне, что способствует до стижению стабильного качества осадков,П р и м е р. Проведена экспериментальная проверка эффективности нанесеййя сплава на основе ионов хрома ( П). Температура электролита составляет 20 ОС. Покры тию подвергают изделия из стали марки.З. до толщины покрытия 10.мкм на сторону. Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования кислотности электролитов; пре-имущественно при гальваноосаждении,6содержащее источник ййтания, измерительный электрод, измеритель рН, электрод сравнения, блок сравнейия, сетку для ограничения области стабилизации рН, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,"с целью ийтейсификаций процесса и-улучшения качества получаемых покрйтий -путем стабилизации скорости осажденияйучета градиента кислотности по направлению электрод-электролит, оно снабжено генератором импульсов, сетка смонтирована на измерительном электроде, при этом измерительный электрод через рН-метр подключен к первому входу блока сравнения,втброй вход которого подключен к источнику питания, управляющйй вход которого соединен с генератором импульсов,