|
О сайте Главная Разработки Гипотезы |
 | Гипотеза о влиянии космических факторов на процессы |
|
Предисловие. Часть 1. Окислительно-восстановительные флуктуации – дефекты покрытий. Часть 2. Флуктуации скоростей осаждения, растворения металлов. Часть 3. Природа явлений. Гипотеза. Флуктуации (или колебания?) электрохимических процессовЧасть 2. Флуктуации скоростей осаждения, растворения металлов.В соответствии с Первым законом Фарадея масса выделившегося на электродах вещества пропорциональна количеству прошедшего через электролит электричества. В фундаментальности закона сомневаться, вероятно, не стоит. И в практике гальванопокрытий, особенно драгметаллами, где ведётся довольно точный учёт расхода металлов и толщины покрытий, разбросы в средних толщинах или привесах между партиями деталей относят за счёт несовершенства оборудования. Особенно это относится к процессам, проводимым в вращающихся барабанах с пересыпающимися деталями, где электрический контакт между деталями и площадь покрываемых деталей постоянно меняются. Нередко разница в привесах достигала 50 % и более. Эта точка зрения считалась нормальной при условии, что процесс вёлся вручную по времени при каком-то заданном напряжении. Но вот оснастили ванны счётчиками количества электричества. В целом эффект появился. Сократилось количество "недозолотов" и "перезолотов", кривая распределения сузилась, но не настолько, насколько ожидалось. Общий разброс оставался довольно большим. Объяснение опять "было очевидным" – меняется уровень электролита в ванне за счёт испарения и уноса с деталями (концентрация компонентов), а восстанавливается уровень нередко холодной водой, постепенно снижается концентрация золота и скачкообразно повышается при корректировке ванны, аналогичные колебания происходят с рН электролита, бывают остановки вращения барабанов (скорость вращения влияет на скорость осаждения), потери деталей при пересыпаниях и т.п. Но если бы только эти факторы! Импортные гальванические линии оснащены счётчиками ампер-минут, технологический режим максимально стабилизирован по главным параметрам: концентрациям, температуре, рН, чистоте электролита (непрерывная фильтрация). Отечественное оборудование в начале исследований не позволяло проводить процесс на аналогичном уровне. Однако, сравнивая разброс привесов, или средней толщины, между партиями в серийном производстве, т. е., когда чередующиеся друг за другом партии изделий покрывались в одинаковых или медленно меняющихся условиях (в одних и тех же ваннах, при той же температуре, рН, медленно меняющейся концентрации металла – золота), мы увидели, что и на импортных линиях существует практически такого же характера разброс толщин, причём это касается даже деталей, имеющих постоянный электрический контакт (локальное золочение лент микросхем). Работая в течение 10 лет совместно с СФ МЭИ (М. Б. Гладштейн, Н. В. Ковалков, А. А. Кульков, Б. Н. Горовой) над проблемой снижения разброса привесов золочёных деталей, мы выяснили, что учёт влияния температуры, концентрации золота, рН электролита, количества электричества, либо их стабилизация помогут снизить разброс привесов не более, чем на 15%. Напрашивался странный вывод: при погрешности прибора по подсчёту количества электричества не более 1% плюс учёт нескольких технологических параметров должны были стабилизировать разброс привесов покрываемого металла не более хотя бы того же 1%, но фактически привесы вели себя иногда непредсказуемо. Многократное статистическое наблюдение за поведением привесов деталей, золотящихся как в линиях, так и в отдельных барабанах в стационарных условиях (ручная ванна, одни и те же барабан, электролит, параметры) показало, что привесы ведут себя по разному во времени. То они тянутся довольно точно с очень малым разбросом, то начинаются скачки, дрейфы. Неоднократно наблюдали такую картину: на линиях серебрения, золочения (в разных городах) начинается медленный дрейф – смещение привесов на всех ваннах в какую-либо одну сторону, затем возвращение на место. Периоды – недели. Гальваники в таких случаях, адаптируясь к показаниям приборов по результатам взвешивания или замера толщины, корректируют время пребывания деталей в ванне. Подобные отклонения происходят и в течение одного дня, и, видимо, в течение одной партии. Приведём один факт. Во время испытания нового прибора управления толщиной покрытия (ванна 7 – см. рис. 4) в сравнении с двумя приборами обычного класса (счётчиками ампер-часов – ванны 15, 16) в марте – апреле 1992 года зафиксировали довольно сильные колебания привесов в течение нескольких дней. Все три ванны находились рядом. Новый прибор питал ванну на большей частоте и управлял импульсами питания ванны в зависимости от потенциала в прикатодном пространстве. Особенно интересно поведение ванны № 16 10 – 13 марта. На гистограмме виден резкий переход от "перезолотов" к "недозолотам" в течение 2 – 3 дней. Перепад до 70%. 16 апреля все три ванны давали сильный "недозолот" до 40 %. Установленный рядом с ваннами магнитометр (миллитесламетр) показывал иногда резкое изменение напряжённости магнитного поля (всплеск). В такие моменты вольтамперная характеристика гальванического процесса (наблюдение велось на подключенном к ванне осциллографе) круто меняла наклон и даже имела точку перегиба. Прибор при этом "зашкаливал" по току при стабилизированном потенциале в прикатодном пространстве, т. е. менялось сопротивление системы. Все эти проводившиеся исследования больше ставят вопросов, чем дают ответов.
На нашем предприятии также замечены ещё некоторые явления, кроме описанных выше. Например, в грозовые дни очень трудно вывести рН электролитов блестящего никелирования. Всегда, когда добавляется соль золота в ванны на линии золочения для корректировки концентрации, то в трёх ваннах из четырёх стоящих рядом ванн электролит мутнеет сразу (реакция), а в четвёртой – только через минуту, хотя все ванны совершенно одинаковые. Вероятно, это геопатогенная зона. Золотые аноды иногда вместо потери в весе показывают прибавление в весе. В цеховом журнале такие случаи отмечают красным цветом. Визуально заметно, что иногда объём выделяющегося водорода в процессе золочения деталей сильно меняется. Любой гальваник это замечал. Также была замечена нестабильность скорости внедряемого процесса раззолачивания бракованных деталей (Ю. М. Поташников, В. И. Луцик, Ю. В. Чурсанов – ТПИ, ныне ТГТУ). Но регулярных количественных измерений по этому процессу не имеется. Предисловие. Часть 1. Окислительно-восстановительные флуктуации – дефекты покрытий. Часть 2. Флуктуации скоростей осаждения, растворения металлов. Часть 3. Природа явлений. Гипотеза. |
| Дата публикации: 17 января 2004 года | В начало |
© ТвРО РХО им. Д. И. Менделеева • "Мельницы и жизнь", 2001... |
