ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ СВИНЦА Российский патент 2008 года по МПК C25D3/56 

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электрохимическому осаждению покрытий сплавом свинец-кобальт-бор, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

В настоящее время в современном производстве все большую роль играют химические и электрохимические процессы нанесения покрытий, придающие высокие функциональные свойства, в частности такие покрытия, которые сочетали бы антикоррозионную защиту материалов с железной основой с высокими антифрикционными свойствами.

Известны технические решения композиционных покрытий на основе свинца из электролитов, содержащих олово, свинец, таллий, серебро, висмут и т.д. (Электролитические сплавы / Под ред. Н.П.Федотьева. М.: Машгиз. 1962, с.119-153), позволяющие осаждать покрытия с высокими антифрикционными характеристиками. Существенными недостатками вышеприведенных покрытий является недостаточно высокая твердость, что препятствует их широкому применению в промышленности.

Из уровня техники известны технические решения по соосаждению композиционных покрытий на основе кобальта и никеля с бором (авт.св. ССС № 521359, 1976 г.; авт.св. СССР № 527488, 1976; патент США № 2990286. кл. 117-130, опубл. 27.06.61), позволяющие получать покрытия с высокой твердостью.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является электролит, содержащий следующие соотношения компонентов, г/л:

Борфтористоводородный свинец0,01-5Борфтористоводородный кобальт100-500Полиэтиленамин0,01-5Бензолсульфокислота0,01-5

(Авт. св-во СССР № 486080, 1975 г.)

Покрытия, получаемые по этому техническому решению, обладают хорошей износостойкостью, но не обладают достаточно высокой твердостью, что препятствует их широкому применению в промышленности.

Целью настоящего изобретения является получение такого композиционного покрытия, которое бы сочетало высокую твердость металла бор-покрытий с низкой истираемостью сплавов на основе свинца.

Поставленная цель достигается тем, что в состав известного технического решения (авт.св. СССР № 486080, 1975 г.) вводятся борановые комплексы деметиламиноборана /(CH)₂NHBH₉/ или диэтиламиноборана /(CH)₂NHBH₉/ при следующем содержании коипонентов, г/л:

Борфтористоводородный свинец0,1-5,0Борфтористоводородный кобальт100-500Полиэтиленамин0,01-5Бензолсульфокислота0,01-5Диэтиламиноборан или диметиламиноборан0,5-1,5

Режимы электролиза: рН 5, катодная плотность тока 1-5 А/дм² при температуре 15-25°С. Анодом является кобальт.

Электролит готовят следующим образом. Концентрированную плавиковую кислоту насыщают порошкообразной борной кислотой. В полученной борфторстоводородной углекислоте растворяют уксуснокислый свинец и кобальт. Раствор прорабатывают в течение 5 часов при катодной плотности тока 1-4 А/дм². Затем в полученный электролит вводят диметиламиноборан либо диэтиламиноборан.

Для получения сравнительных свойств по свойствам покрытий из предлагаемого технического решения и известно были приготовлены 4 электролита. Составы электролитов и данные по свойствам покрытий приведены в табл.1 и табл.2.

Таблица 1Состав и характеристики электролитов Концентрация компонентов в электролите, (г/л) 12 3 4 (известный) Борфтористоводородный свинец 1,02,551,0Борфтористоводородный кобальт 100250500200Бензолсульфокислота 0,12,550,32Полиэтиленамин 0,012,550,02Диметиламиноборан или диэтиламиноборан 1,01,50,5-Плотность тока, А/дм²1,02,04,52,0рН    0,5Температура, °С 20202020

Таблица 2ПоказателиНомер электролитаИзвестный 123Микротвердость, кГ/мм²515630385230Износостойкость*2,01,12,83,4Состав сплава, % (по массе):    свинец71,565,761,770кобальт27,331,537,630бор1,22,80,7-* Износостойкость определили отношением износа испытуемого образца к износу эталона - стали 40ХНМА при нагрузке 10 кГ.

Как видно из приведенных данных, получаемое покрытие обладает большой твердостью и сопротивлением к механическому износу.

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электрохимическому осаждению покрытий сплавом свинец-кобальт-бор, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Электролит содержит, г/л: борфтористоводородный свинец 0,1-5,0, борфтористоводородный кобальт 100-500, полиэтиленамин 0,01-5,0, бензолсульфокислота 0,01-5,0, диэтиламиноборан или диметиламиноборан 0,5-1,5. Использование изобретения позволяет получать покрытия, обладающие высокой твердостью и низкой истираемостью. 2 табл.

Электролит для осаждения покрытий на основе свинца, содержащий борфтористоводородные соли свинца и кобальта, полиэтиламин, бензол-сульфокислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит диэтиламиноборан или диметиламиноборан при следующем содержании компонентов, г/л:

Борфтористоводородный свинец0,1-5,0Борфтористоводородный кобальт100-500Полиэтиленамин0,01-5,0Бензолсульфокислота0,01-5,0Диэтиламиноборан или диметиламиноборан0,5-1,5