Химические реакции восстановления (химическое осаждение)

Для осаждения металлических пленок создавать разность потенциалов между электродами не всегда обязательно. Для этой цели можно использовать химическое восстановление из раствора соответствующего состава. Такой метод известен как осаждение восстановительных покрытий или химическое осаждение. Существует четыре различных типа подобных реакций.

Для получения покрытий методом химического восстановления требуется довольно несложная аппаратура, обеспечивающая нормальное протекание реакции и, если необходимо, применение катализаторов. Скорость осаждения зависит от рН раствора и его температуры.

А. Некаталитические реакции. Такие реакции имеют место в том случае, когда некоторая поверхность погружена в восстановительный раствор. Этим способом обычно изготавливают серебряные зеркала с помощью слабых восстановителей, например формальдегида в смеси с нитратом серебра. Способ обеспечивает получение металлических слоев большой толщины.

Б. Каталитические реакции. При осаждении металлов на некоторые поверхности иногда встречаются значительные трудности; в таких случаях часто прибегают к использованию регулируемых реакций. При этом для каждого осаждаемого металла существует строго ограниченное число других определенных металлов, на поверхность которых можно с успехом вести осаждение. Например, осаждение никеля данным способом может происходить путем восстановления хлористого никеля гипофосфитом натрия, причем металл может осаждаться только на подложках из алюминия, железа, кобальта и никеля, которые в данном случае играют роль катализаторов. С помощью описанного метода можно осаждать и другие металлы, в частности, металлы платиновой группы.

В. Каталитические реакции в присутствии активаторов. Число металлов, на поверхности которых можно наносить пленки с помощью каталитических реакций, является ограниченным. Установлено, однако, что существуют способы активации поверхностей металлов, не являющихся катализаторами, благодаря чему появляется возможность осаждения на эти металлы. Активаторы применяют с целью понижения энергии активации, что стимулирует протекание реакций восстановления в отдельных точках на поверхности, причем эти точки становятся центрами роста осаждаемой пленки. Зародышевые островки металла таким образом будут расти, сближаться и в конечном итоге образуется сплошная пленка. Например, хлористый палладий часто используется при осаждении на медь и никель. Необходимое количество активатора обычно очень невелико. Так, в случае применения хлористого палладия необходим 0,01 %-ый раствор активатора, наносимый на поверхность подложки, предварительно промытой в воде.

Г. Каталитические реакции в присутствии активаторов и сенсибилизаторов. При изготовлении покрытий на неметаллических подложках перед активированием необходимо выполнить «очувствление» поверхности. Так, для осаждения пленки никеля достаточно окунуть подложку в 0,1 %-ый раствор хлористого олова после промывки подложки в воде. После этого активация поверхности начинает развиваться обычным образом. Преимущество метода заключается в том, что с его помощью можно наносить покрытия на стеклянные или другие непроводящие поверхности. Кроме этого, метод дает возможность осуществить покрытие труднодоступных участков поверхности; в частности, он имеет широкое распространение при металлизации внутренних полостей труб.

Оставьте комментарий