202292. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés elektrolitikus folyamatok tulajdonságainak vizsgálatára
3 HU 202292 B 4 Az 1. ábrán hasáb alakú háromrekeszes műanyag kádat láthatunk, amelynek első rekesze 1 műveleti kádként van kiképezve. Az 1 műveleti kád mellett két 2, 3 óblitókád helyezkedik el. A példakénti kiviteli alaknál az 1 műveleti kád, valamint a két 2, 3 öblitőkád egyaránt 100x100x120 mm-es méretű belső résszel rendelkezik. Az 1 műveleti kád egyik oldalánál közvetlenül a falhoz simul egy 100x100 mm méretű 4 anódlemez, vele szemben pedig a kádfalhoz közeli helyzetben 5 félgömb van. Az 5 félgömb belül üreges kialakítású, anyaga vörös- vagy sárgaréz, átmérője pedig 80 mm. Az 5 félgömb képezi a kísérleti rendszer katódját. Mindhárom rekesz alján egy-egy 6 légkeverő cső helyezkedik el, amelyek csatlakoztatását az egyszerűség kedvéért nem jelöltük. Az elektrolitikus folyamathoz szükséges egyenáramú teljesítményt 7 egyenáramú tápegység szolgáltatja, amelynek mind feszültsége, mind pedig árama változtatható. A feszültség és áram pillanatnyi értékeit a 7 egyenáramú tápegység előlapján lévő műszerekről leolvashatjuk. Az 1 műveleti kádba egyes vizsgálatok esetén 8 referencia elektródot helyezhetünk, amely az anód vagy katód polarizációját érzékeli. A 8 referencia elektród potenciosztáthoz vagy galvanosztáthoz csatlakoztatható. Ilyen műszert ismertet például a HU 178 066 lsz. szabadalom, amelynek segítségével a legkülönfélébb villamos állapotok is beállíthatók és mérhetők. A találmány szerinti elrendezés segítségével a megfelelő anyagú anódlemez választása esetén bármilyen galván elektrolit oldatból bevonatot választhatunk le a katódot képező 5 félgömb felületére. Az így leválasztott bevonat vastagsága és térbeli eloszlása jellemző képet ad az illető galván elektrolit oldatról és az alkalmazott paraméterekről, hiszen az 5 félgömbnek az 1 műveleti kád oldalfalával párhuzamos minden körvonalán a felület irányítottsága és a kialakuló áramsűrűség különböző értékű. Egy adott körvonalon azonban a viszonyok állandóak, ezért a szóróképességre jellemző formák körszimmetrikusak. Jó szóróképesség, azaz mélyszórás esetén az 5 félgömb belső üreges felületén is képződik bevonat, ennek mélysége objektivan tükrözi a folyamat mélyszórását. Néhány kísérlettel ezért megállapítható az egyes adalékok hatása, továbbá a paraméterek és az elektrolitoldat összetételének optimuma. Meghatározható a galvánfürdó szórása és az optimális áramsürüség is. Az 5 félgömb katódon kialakuló tényleges áramsűrűség a cellára adott teljes áramtól függ, de ennek értéke a gömbfelület középpontjától mért x távolsággal változik. A 2. ábra ezt a változást szemlélteti 2 és 5 A értékű cellaáram mellett. A gömbfelületen koncentrikus körök mentén a középponttól távolodva csökkenő áramsürüség miatt a képződő bevonat plasztikus képet ad a vizsgált folyamat eredményéről (tehát a bevonatról). Vizsgálható például a légkeverés vagy a gázképződés hatása, a nedvesítóanyag-tartalom, valamint a gravitáció befolyása a rétegvastagság eloszlására és a bevonatképzódés számos egyéb tulajdonsága. A vizsgálatok közben gondoskodni kell arról, hogy a cellaáram az üzemi viszonyoknak megfelelő tartományba essen. Az 1. ábra szerinti elrendezés és az ismertetett méretek mellett közönséges galvánfürdók esetén a jellegzetes cellaáramok és a galvanizálási idő közötti kapcsolatot az alább 1. táblázatban adtuk meg: Bevonat Cellaáram (A) Idő (perc) Réz 2 10 Nikkel 5 10 Króm 15 5 Cink 2-3 5 Ón 1-3 5 A találmány szerinti elrendezés segítségével nemcsak a bevonatkészités ellenőrizhető, illetve állítható be, hanem alkalmas elektrokémiai leoldófürdők ellenőrzésére és egyes bevonatok rétegvastagság-eloszlásának vizsgálatára, meghatározására. Ennél az eljárásnál az 5 félgömböt, illetve célszerűen több azonos félgömböt üzemi körülmények mellett az eltávolitandó bevonattal bevonjuk. Az 1 műveleti tankba helyezzük a vizsgálandó leoldó fürdőt, és adott vizsgálandó kiindulási paraméterek mellett leoldást végzünk. A leoldás az áramsürüség folyamatos változása miatt először a félgömb csúcsán indul meg, majd az oldalfal felé haladva koncentrikus körök mentén folyamatosan gyengül. A leoldás befejezése után a félgömbön kirajzolódik, hogy meddig terjed az eredeti bevonat és hol tűnik elő az alatta lévő alapfém. Ha a leoldó rendszer adott paraméterét (amely lehet hőmérséklet, idő, valamely öszszetevó koncentrációja, stb.) ismert mértékben megváltoztatjuk és az 1 műveleti tankba egy újabb, előzőleg azonosan bevont félgömböt helyezünk, akkor a folyamatot megismételve újabb eloszlási képet kapunk. Az egyes leoldott bevonatú félgömbök összehasonlításával a leoldó rendszer tulajdonságai ismertté válnak. Ezzel a módszerrel a leoldó fürdőt és a leoldási paramétereket úgy lehet beállítani, hogy az adott konkrét feladatnak optimálisan megfeleljenek. A találmány szerinti eljárás segítségével optimálisan beállított króm- é6 nikkelbevonatot eltávolító rendszer összetétele és a leoldási paraméterek a következők: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
