СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЦИНКА Российский патент 2003 года по МПК C25D3/22 

Описание патента на изобретение RU2205901C1

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению цинка, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для покрытия деталей с целью защиты их от коррозии. Для электроосаждения цинка известно большое количество электролитов [1]. Для покрытия деталей простой конфигурации, как правило, используются кислые электролиты цинкования. Из кислых электролитов довольно широкое применение находят сульфатные электролиты, содержащие в своем составе различные органические вещества [1]. Наиболее близким к изобретению является сульфатный электролит цинкования следующего состава [1], г/л:
Сульфат цинка - 200-250
Сульфат алюминия - 20-30
Сульфат натрия - 50-100
Декстрин - 8-10
рН - 3,6-4,4
Режим осаждения:
Температура, oС - 15-30
Катодная плотность тока, А/дм2 - 1-4
Выход по току, % - 95-98
Недостатки этого электролита:
1. Поскольку декстрин выпускается в промышленности неодинакового, неопределенного состава, поэтому во избежание порчи электролита необходимо проверять пригодность декстрина в малой лабораторной ванне.

2. Получаются матовые покрытия.

3. Электролит не обладает выравнивающей способностью.

4. При длительном стоянии ванны без тока на поверхности электролита образуются хлопьевидные сгустки (грибки). При этом осадки получаются темными, шероховатыми. Для получения качественных покрытий в этом случае необходима проработка электролита.

5. Требуется предварительная проработка.

Задача изобретения - разработка стабильного электролита цинкования, который позволил бы получать блестящие покрытия с выровненной поверхностью без предварительной проработки.

Поставленная задача достигается тем, что в электролит цинкования, содержащий сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, вводят бутиндиол 1,4 (35%-ный раствор) при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сульфат цинка - 200 - 250
Сульфат алюминия - 20-30
Сульфат натрия - 50-100
Бутиндиол 1,4 (35%-ный раствор), мл/л - 30-40
рН - 3-4
Температура, oС - 15-30
Катодная плотность тока, А/дм2 - 1-6
Выход по току, % - 93-98
Процесс проводится при перемешивании электролита.

Сульфат алюминия является буферирующей добавкой для поддержания рН (рН 3-4).

При рН<3 получаются блестящие покрытия с низким выходом по току. При рН>4 получаются серебристые покрытия, электролит работает нестабильно. Сульфат натрия вводится в электролит для повышения электропроводности. Бутиндиол 1,4 является блескообразующей и выравнивающей добавкой. Концентрация его в электролите должна изменяться в пределах 30-40 мл/л. Отклонение от этих пределов приводит к получению серебристых покрытий.

В качестве анодов используется цинк марки Ц0 или Ц1. Во избежание загрязнения электролита анодным шламом цинковые аноды следует заключать в чехлы из полипропиленовой ткани. Корректировка электролита по сульфату цинка, сульфату алюминия, сульфату натрия, бутиндиолу 1,4 проводится по данным химического анализа.

Готовят электролит следующим образом. Необходимое количество сульфата цинка, сульфата алюминия, сульфата натрия растворяют в дистиллированной воде в отдельных емкостях при температуре 60oС. Приготовленные растворы заливают через фильтр в рабочую ванну. После этого в электролит добавляют бутиндиол 1,4 (35%-ный раствор), доливают дистиллированной водой до заданного уровня и перемешивают электролит. Проверяют величину рН, корректируя ее 2-3%-ным раствором серной кислоты или едкого натра.

В таблице приведены предлагаемые (1-3) и известные (4-5) составы электролитов и условия электроосаждения цинковых покрытии.

Как видно из таблицы, предлагаемый электролит (1-3) позволяет получать блестящие покрытия. Электролит стабилен в работе, обладает выравнивающей способностью и не требует предварительной проработки. Полученные блестящие покрытия из предлагаемого электролита имеют красивый декоративный вид, мелкокристаллическую структуру, прочно сцеплены с основным металлом.

Источники информации
1. Гальванотехника. Справ. изд. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галль И.Е. и др. М.: Металлургия, 1987, 736 с.

2. Кругликов С.С. Выравнивание поверхности при электроосаждении металлов. Итоги науки и техники. Серия Химия. Электрохимия. Изд-во ВИНИТИ. 1965, с. 117-147.

Похожие патенты RU2205901C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЦИНКА 2001
  • Медведев Г.И.
  • Макрушин Н.А.
  • Дубенков А.Н.
RU2191226C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЦИНКА 2001
  • Медведев Г.И.
  • Макрушин Н.А.
  • Дубенков А.Н.
RU2211887C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ СПЛАВА ОЛОВО-ИНДИЙ 2011
  • Медведев Георгий Иосифович
  • Макрушин Николай Анатольевич
  • Рыбин Андрей Александрович
RU2458188C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ КАДМИЯ 2006
  • Медведев Георгий Иосифович
  • Макрушин Николай Анатольевич
  • Хамуньела Вилхо
RU2308553C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ОЛОВА 2001
  • Медведев Г.И.
  • Макрушин Н.А.
RU2208664C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ОЛОВА 2001
  • Медведев Г.И.
  • Макрушин Н.А.
  • Дубенков А.Н.
RU2205902C2
Электролит зеркально-блестящего никелирования 1981
  • Симулин Георгий Григорьевич
  • Мартюшенко Виктор Александрович
  • Кремлев Михаил Михайлович
SU1006546A1
СПОСОБ НИКЕЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ, МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ 1996
  • Шевелкин В.И.
  • Власов В.А.
  • Рыбальченко Ю.Б.
  • Шуляковский О.Б.
RU2089675C1
Электролит блестящего никелирования 1990
  • Кукоз Федор Иванович
  • Кудрявцева Ирина Дмитриевна
  • Балакай Владимир Ильич
  • Михайлов Валерий Иванович
SU1737024A1
Способ электроосаждения хромовых покрытий из электролита на основе гексагидрата сульфата хрома (III) и формиата натрия 2023
  • Аршинова Ирина Станиславовна
  • Кузнецов Виталий Владимирович
  • Тележкина Алина Валерьевна
  • Свириденкова Наталья Васильевна
  • Жуликов Владимир Владимирович
  • Железнов Евгений Валерьевич
  • Балабанова Ольга Алексеевна
RU2814771C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 205 901 C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ЦИНКА

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению цинка, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для покрытия деталей с целью защиты их от коррозии. Предложен способ электроосаждения цинка в электролите, содержащем сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, причем для разработки стабильного электролита цинкования, позволяющего получать блестящие покрытия с выровненной поверхностью без предварительной проработки, в электролит вводят бутиндиол 1,4 (35%-ный) при следующем соотношении компонентов, г/л: сульфат цинка 200-250, сульфат алюминия 20-30, сульфат натрия 50-100, бутиндиол 1,4 (35%-ный) 30-40 мл/л, при этом электроосаждение ведут при рН 3-4, температуре 15-30oС, катодной плотности тока 1-6 А/дм2, с выходом по току 93-98%, при перемешивании электролита. Изобретение направлено на разработку стабильного электролита цинкования, позволяющего получать блестящие покрытия с выровненной поверхностью без предварительной проработки. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 205 901 C1

Способ электроосаждения цинка в электролите, содержащем сульфат цинка, сульфат алюминия, сульфат натрия, отличающийся тем, что для разработки стабильного электролита цинкования, позволяющего получать блестящие покрытия с выровненной поверхностью без предварительной проработки, в электролит вводят бутиндиол 1,4 (35%-ный) при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сульфат цинка - 200-250
Сульфат алюминия - 20-30
Сульфат натрия - 50-100
Бутиндиол 1,4 (35%-ный), мл/л - 30-40
при этом электроосаждение ведут при
pH - 3-4
Температуре, oС - 15-30
Катодной плотности тока, А/дм2 - 1-6
С выходом по току, % - 93-98
при перемешивании электролита.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2205901C1

Гальванотехника
Справочник./Под ред
Гинберга А.М
и др
- М.: Металлургия, 1987, с.158, табл
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Электролит цинкования 1980
  • Кравцов Евгений Евгеньевич
  • Осацкий Леонид Герасимович
  • Фоменко Виктор Иванович
  • Толстов Павел Васильевич
  • Кондратенко Таисия Сергеевна
  • Умбеталиева Рамзия Константиновна
SU905335A1
ЭЛЕКТРОЛИТ БЛЕСТЯЩЕГО ЦИНКОВАНИЯ 1994
  • Владимирова М.В.
RU2063481C1
DE 4238956 A1, 19.05.1994
Инерционный вибровозбудитель 1985
  • Максимов Сергей Петрович
  • Самусева Ираида Александровна
  • Чикноворьян Александр Григорьевич
SU1269855A1

RU 2 205 901 C1

Авторы

Медведев Г.И.

Макрушин Н.А.

Дубенков А.Н.

Даты

2003-06-10Публикация

2001-09-21Подача