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Electroless.

Abbreviazione della dizione e. deposition (cioè deposizione senza corrente elettrica) coniata negli USA per la deposizione di metalli per via chimica. La deposizione chimica o e. si basa sulla riduzione degli ioni metallici presenti in una soluzione ad opera di un agente riducente presente anch'esso nella stessa soluzione. Si tratta quindi di una reazione omogenea: essa tuttavia deve essere inibita altrimenti tutta la soluzione si decomporrebbe separando metallo nella sua massa. In pratica ciò non deve avvenire se non in presenza di un opportuno catalizzatore che è la superficie sulla quale si vuole avere la formazione di deposito. Non tutte le superfici sono catalitiche; alcune lo sono dopo un trattamento preliminare, altre non lo sono affatto. L'innesco della riduzione sulla superficie può essere spontaneo oppure può essere fatto ponendo a contatto con essa un pezzo di metallo poco nobile (zinco o magnesio) oppure facendo passare per un pò di tempo una corrente di senso tale che l'oggetto da rivestire funzioni da catodo. Le materie plastiche non sono catalitiche direttamente, ma possono essere rese tali per immersione successivamente in una soluzione di cloruro di stagno (stannoso) e di cloruro di palladio. Si può anche usare una sola soluzione che contenga stagno e palladio in forma colloidale. Questo fatto è molto importante: oggi la metallizzazione delle materie plastiche segue prevalentemente questa via: attivazione come detto, deposizione di un sottile strato per via chimica per renderle conduttrici, deposizione elettrochimica coi metodi soliti della galvanostegia di uno strato più pesante. Lo strato depositato per via chimica è in generale di rame o di nichel.

Una fabbricazione che si basa su questo processo è quella dei circuiti stampati (V.) ed in particolare di quelli a fori metallizzati e dei multilavers. Un bagno per la deposizione chimica consta essenzialmente di questi composti: a) un sale o altro composto contenente il metallo da depositare; b) un agente riducente, che ossidandosi riduce il metallo tramite reazioni di ossido-riduzione; c) un sale o gruppo di sali con funzione di tampone per il pH, cioè per impedire che questo vari troppo; d) un agente inibitore, che impedisce la separazione di metallo nella massa della soluzione, rendendola possibile solo sulla superficie (catalitica) che si vuol rivestire; e) un accelerante, che aumenta la velocità di deposizione; f) eventuali agenti complessanti degli ioni metallici da ridurre; g) altri composti destinati a migliorare la qualità del deposito o ad aumentare la vita del bagno prima che intervenga la sua decomposizione spontanea nella massa. Naturalmente questi composti non sono sempre tutti presenti; spesso una delle sostanze del bagno ha più di un'azione.

Per quanto riguarda il meccanismo della deposizione non scenderemo in dettagli, dato che in merito sono ancora troppe le teorie spesso fra loro contrastanti; diremo solo che in generale durante la deposizione si sviluppa sulla superficie di accrescimento del deposito un po' di idrogeno. Questo può essere assunto come giudizio visivo del procedere della deposizione. Gli agenti riducenti più usati sono l'ipofosfito di sodio NaHPO₂, l'aldeide formica HCHO e l'idrazina NH₂NH₂, eventualmente presente come solfato o cloruro o in altra forma. Nel caso in cui si usa l'ipofosfito una parte di questo viene ossidata a fosfito (reazione utile), mentre un'altra parte viene ossidata variamente fino anche a fosforo elementare. Questo si deposita insieme con il metallo, onde il risultato non è metallo puro ma una lega metallo-fosforo con un contenuto di questo variabile fra l'uno e il 10% secondo i casi. La lega nichel-fosforo depositata da tutti questi bagni di nichelatura chimica offre però delle proprietà che molto spesso sono migliori di quelle di un semplice deposito di nichel ottenuto per galvanostegia. Ad esempio si comporta meglio alla corrosione nella maggior parte degli ambienti, ha una durezza molto alta (400 ÷ 500 Vickers, elevabile a 1.000 Vickers o più con trattamenti termici), è già direttamente lucida nella più parte dei casi, e così via. I bagni di deposizione chimica sono poi dotati di un potere penetrante altissimo, pressoché unitario. Questo parametro esprime l'attitudine di un deposito di spessore uniforme su tutto il pezzo. Nella galvanostegia (V.), facendosi uso della corrente elettrica, lo spessore depositato nei vari punti dipende dalla densità di corrente catodica locale, che non è mai uniforme; ne consegue che tutti i depositi presentano punti in cui il loro spessore è diverso; l'entità di questa differenza dipende da molti fattori. Nelle deposizioni e. non si fa uso della corrente elettrica, e la riduzione avviene al contatto fra la superficie del pezzo e la soluzione. Tutti i punti dell'oggetto da rivestire si trovano quindi nelle stesse condizioni, e ciò è il presupposto che fa sì che in tutti i punti il deposito formato abbia spessore uniforme. Eventuali differenze possono derivare solo da una differenza della fase liquida (cioè composizione, pH, temperatura), la quale però può essere resa ben omogenea con mezzi semplici (ad esempio una forte ricircolazione). Lo spessore ottenuto allora è perfettamente uguale in tutti i punti, anche se il pezzo presenta una sagoma strana e delle punte. Ciò apre ai rivestimenti galvanici nuovi campi prima preclusi: è oggi ad es. possibile rivestire delle viti di precisione in quanto lo strato del deposito è uniforme, onde tutte le dimensioni della vite vengono aumentate di una quantità costante (e controllabile). La vite può quindi essere sottodimensionata in sede di lavorazione in modo che il successivo deposito la porti esattamente alle dimensioni volute. Molti metalli sono stati depositati per via chimica; fra questi citiamo l'arsenico, l'oro, il cromo, il nichel, il cobalto, il rame, il ferro, l'argento, il platino, lo stagno, il palladio e varie leghe quale la nichel-cobalto. Non tutte queste deposizioni hanno interesse pratico. Quelle più diffuse sono la deposizione di rame e di nichel (V. Ramatura e Nichelatura).

I bagni per questi lavori sono abbastanza critici da condurre; il pH e la temperatura devono essere controllati molto spesso, come pure anche la composizione. Spesso le soluzioni hanno breve durata: poche ore o pochi giorni; se ne hanno però anche alcune che possono durare indefinitamente con opportune aggiunte e filtrazione continua o intermittente per eliminare gli agenti inquinanti. La velocità di crescita del deposito è molto varia secondo i bagni e le condizioni operative; valori medi di pratica industriale sono compresi fra i 5 e i 25 micron/ora. La temperatura è generalmente elevata (70 ÷ 100°C) ma si conoscono anche bagni che lavorano in condizioni ambiente. La deposizione chimica nacque nell'immediato dopoguerra (1946) negli USA, benché i fenomeni di ossido-riduzione su cui si basa fossero stati trovati da tempo. Le sue applicazioni industriali su ampia scala risalgono agli anni Cinquanta; tutto il campo è ancora in piena evoluzione. è necessario far notare che non si deve confondere la deposizione e. con quella per immersione o per contatto. In queste due, note da più di un secolo, la riduzione degli ioni al metallo che compone il deposito avviene per reazioni di cementazione da parte degli atomi metallici che compongono il pezzo (se per immersione) o un altro pezzo di metallo poco nobile posto a contatto con quello da rivestire (se per contatto). Nella deposizione e. invece la riduzione avviene senza dissoluzione alcuna di metallo, ad opera di una sostanza facilmente ossidabile contenuta nel bagno stesso.

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