Файл: Физико-химические основы процесса химического кобальтирования..pdf

данным авторов, кривая зависимости максимальной намагни­ ченности пленок от концентрации Со2+ проходит через мак­ симум (433 гс), соответствующий 50 г/л соли кобальта. Дальнейшее увеличение концентрации кобальта приводило к снижению ско­ рости образования осадка и падению значения Вт до ИЗ гс. Коэрцитивная сила в изученном интервале концентраций воз­ растала от 128 до 140 э.

Данные об изменении остаточной намагниченности, коэрцитив­ ной силы и прямоугольное™ петли гистерезиса в пленках Со—Р с изменением концентрации кобальта в растворе приводятся в работах [13]. Исследование проведено с раствором следующего состава: 16 г/л гипофосфита натрия, 31,5 г/л лимонной кислоты, 42,8 г/л хлористого аммония. Концентрация хлористого кобальта

концентраций кобальта остаточная индукция возрастала от 0,7 до 0,84 іпл, а коэффициент прямоугольное™ — от 0,65 до 0,75.

Различный характер влияния концентрации кобальта в раство­ ре на Нс и В г/Вт был обнаружен в работе [71] для нитратного и тартратиого щелочных растворов; соответствующие составы растворов IV п III даиы в табл. 3. Так, при увеличении концен­ трации сернокислого кобальта от 0,01 до 0,1 молъ/л коэрцитивная сила Со—Р-пленок, полученных из цитратиого раствора, моно­ тонно возрастала (рис. 54), а полученных из тартратиого раствора, пройдя через максимум при 0,03 молъ/л, уменьшалась. Прямо­ угольное™ петли гистерезиса Со—Р-пленок иесколько снижалась при увеличении концентрации кобальта в растворе.

Влияние концентрации комплексообразующих веществ. При­ рода влияния комплексообразующих веществ на процесс образо­ вания Со—Р-сплава сложна. Она не ограничивается отводившей­ ся ей ранее ролью снижения концентрации свободных ионов ме­ талла с целью предотвращения выпадения в щелочных растворах соответствующих гидроокисей. При изменении состава основного раствора и концентрации комплексообразующего вещества из­ меняется структура комплексов и их количество в растворе. Кроме того, комплексы могут оказывать специфическое влияние на протекание элементарных актов восстановления как кобальта, так и фосфора, изменяя состав сплава.

Ввиду этого изменение концентрации комплексообразующих

76

Так, в работе [65] отмечается, что с увеличением в растворе концентрации лимоннокислого натрия от 0 до 150 г/л величина максимальной намагниченности пленки (в поле с амплитудой 190 э) возрастала от 58 до 442 гс. Коэрцитивная сила пленок с изменением концентрации этого комплексообразователя меня­ лась незначительно, находясь в пределах 99—130 э.

По данный! работ [13], изменение концентрации лимонной кис­ лоты от 31,5 до 63 г/л в растворе, основной состав которого при­

гистерезиса — соответственно от 1,11 до 0,91 тл и от 0,76 до 0,65. На рис. 55 приведены данные о влиянии виннокислого натрия на Нс и Вг/Вт, взятые из работы [71]. Состав раствора приведен в табл. 3. Из рисунка видно, что величины обеих характеристик с ростом концентрации этого комплексообразующего вещества

в растворе несколько возрастают.

Влияние добавок к раствору органических веществ. Рядом исследователей было показано, что коэрцитивная сила зависит от концентрации фосфора п величины зерна в осадке [13, 23, 39, 67, 69, 71]. С целью воздействия на величину Н с в растворы для химического нанесения покрытий вводились органические вещества, известные своим влиянием на структуру электроосаждеиных металлов. Механизм действия такого рода добавок может быть различным. Один из возможных механизмов этого влияния

иацетамида на коэрцитивную силу и структуру Со—Р-плеиок.

Втабл. 17 приведены магнитные характеристики пленок, на­ несенных на лавсан в присутствии указанных добавок. Под­ готовка поверхности лавсана описана в работе [39]. Раствор содержал 7,5 г/л (0,031 молъ/л) хлористого кобальта, 3,52 г/л (0,33 молъ/л) гипофосфита, 12,5 г/л (0,23 молъ/л) хлористого ам­ мония, 17,9 г/л (0,093 молъ/л) лимонной кислоты (pH 8,2 зютанавливалось добавлением едкого натра, температура 80 + 0,5° С).

Пленки, полученные из раствора без добавки, характеризо­ вались величинами максимальной индукции Вт и остаточной ин­ дукции Вг, равными 11 800 и 8000 гс соответственно. Добавление

краствору N,N'-диметилтиомочевины и тиоацетамида приводит

кувеличению ВТ и, следовательно, прямоугольиости петли

гистерезиса B r/Bm.

На рис. 56—59 приведены зависимости коэрцитивной силы от толщины пленок в присутствии различных органических до­ бавок. Серусодержащие органические вещества, как видно из табл. 17 и рпс. 56 п 57, уменьшают величину коэрцитивной силы, в то время как в присутствии мочевины получаются осадки с более высокой Нс (см. рис. 58) по сравнению с осадками, полученными из раствора без добавок. Добавление в раствор ацетамида, как

77

Рис. 54. Зависимость магнитных ха­ рактеристик Со—Р-покрытіш, полу­ ченных из нитратных (I н 2) и тартратных {3 и ;if) растворов от концен­ трации сернокислого кобальта [71]

Рис. 55. Зависимость магнитных ха­ рактеристик Со—Р-покрытнн, полу­ ченных из тартратиого раствора от концентрации виннокислого натрия

[71]

Рис. 56. Зависимость коэрцитивной силы Я с от толщины Со—Р-плепок, полученных в присутствии N, N'-дн- мстнлтиомочевниы [38]

Концентрация добавки (люль.'л):

1 — 0; 2 — 0,75-10-*; 3 — 1,25-10-“; 4 — 1,50-10-*; 5 — 2,40-10-»

Рис. 57. Зависимость коэрцитивной силы Н с от толщины Со—Р-пленок, полученных в присутствии тиоацетамида [38]

Концентрация тноацетамнда (.ноль/л); / — 0; 2 — 0,75-10-*; 3 - 1,25-10-»; 4 — 1,50-10-*: 5 — 2,40-10-»

Таблица 17. Зависимость магнитных характеристик Со—Р-плепок от концентрации добавок к раствору органических веществ

видно из рис. 59, не влияет на изменение коэрцитивной силы пле­

нок.

Со—Р-пленки, полученные из растворов с указанными добав­ ками и имеющие одинаковые толщины, были исследованы рентгепоструктуриым методом. Результаты этих исследований пред­ ставлены в табл. 18.

Кобальтовые пленки, полученные из растворов без добавок, характеризовались текстурой в направлении [1010], тогда как пленки, полученные из растворов в присутствии 1Ч,ІЧ'-диметил- гпомочевпны или тиоацетамида, имели дополнительную ось текстуры [0002]. _В присутствии мочевины, кроме текстуры в направлении [1010], проявляется дополнительная текстура с осью [1120].

На основе рентгеновских данных авторы пришли к заклю­ чению, что добавки К,К'-диметилтиомочевины или тиомочевины

Рис. 58. Зависимость коэрцитивной силы Н с от толщины Со—Р-пленок, полученных в присутствии мочевины

[38].

Концентрация мочевины (моль/л):

1 — 0; 2 — 0,083; 3 — 0,116; 4 - 0 ,1 6 6 ! 5 — 0,25

Рис. 59. Зависимость коэрцитивной силы Л с от толщины Со—Р-плепок, полученных в присутствии ацетами­ да [38]

Концентрация ацетамида (моль/л):

1 — 0; 2 •— 0 ,17; 3 — 0,83

79