ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА СВИНЕЦ-ИНДИЙ Российский патент 2009 года по МПК C25D3/56 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава свинец-индий.

Известен электролит для осаждения сплава свинец-индий, содержащий азотнокислый свинец, хлористый индий, сернокислый аммоний и полиэтиленполиамин [1]. Рассеивающая способность этого электролита в ячейке Филда составляет 45-53%, микротвердость получаемых покрытий 30-45 МПа, а их скорость коррозии в 1-процентном растворе лимонной кислоты 0,8-0,9 г/м²·ч.

Задачей предлагаемого изобретения является приготовление электролита, обладающего высокой рассеивающей способностью и позволяющего осаждать покрытия сплавом свинец-индий с высокой микротвердостью и стойкостью к коррозии.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава свинец-индий, кроме азотнокислого свинца и хлористого индия, дополнительно содержит трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и додецил-сульфат натрия, а в качестве соли аммония он содержит хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:

азотнокислый свинец15-25хлористый индий10-30трилон Б45-55хлористый аммоний55-60додецилсульфат натрия0,1-0,3

Трилон Б связывает ионы свинца и индия в прочные трилонатные комплексы (lgβ_{Pb ЭДТА}=18,04 и lgβ_{In ЭДТА}=24,95), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита. Замена сернокислого аммония на хлористый повышает электропроводность раствора и улучшает равномерность распределения металла на катоде.

Поверхностно-активное вещество - додецилсульфат натрия, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков, что приводит к повышению равномерности распределения металла на поверхности катода, модифицированию структуры покрытий и улучшает их качество.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли свинца, соли индия и трилона Б. Часть трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли свинца, а вторую половину комплексона - в раствор соли индия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната свинца добавляют раствор комплексоната индия. К полученной смеси добавляют хлористый аммоний и додецилсульфат натрия.

Электроосаждение покрытий проводят при катодной плотности тока 0,5-4,0 А/дм², температуре 20-25°С и рН раствора 1,5-2,5 с использованием анодов из свинца.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице.

Рассеивающая способность предлагаемого электролита увеличивается на 15-20% по сравнению с известным. Микротвердость покрытий, полученных из предлагаемого электролита на 25-30% выше, чем покрытий, осажденных из известного. Скорость коррозии покрытий, осажденных из разработанного электролита, в 2-3 раза ниже, чем покрытий из известного электролита.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светло-серые, полублестящие, прочносцепленные с основой покрытия. Осадки выдерживают изгиб под углом 90° без излома и не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рябченко А.В., Герасименко А.А., Криворучко М.П. Авт. свид. СССР №305205 (1951). БИ №18, 1971.

 Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий№ п/пКомпоненты электролита, г/л, и результаты исследованийСостав по примерам1231Азотнокислый свинец1520252Хлористый индий1020303Трилон Б4550554Хлористый аммоний5550605Додецилсульфат натрия0,10,20,36Плотность тока, А/дм²0,52,54,07Температура, °С2022258рН1,52,02,59Перемешивание, об/мин60606010Выход по току, %40656011Содержание индия, %12,532,041,012Рассеивающая способность, %62686513Скорость коррозии, г/(м²·ч)0,430,350,2814Микротвердость, МПа52726815Внешний вид покрытийСветло-серые, плотныеСветлые, гладкиеСветлые, гладкие, полублестящие

Электролит для осаждения сплава свинец-индий относится к области гальваностегии и может быть использован в машиностроении для получения твердых покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит для осаждения покрытий сплавом свинец-индий содержит, г/л: азотнокислый свинец 15-25, хлористый индий 10-30, трилон Б 45-55, хлористый аммоний 55-60, додецилсульфат натрия 0,1-0,3 и воду, что позволяет получать равномерные твердые коррозионно-стойкие покрытия. 1 табл.

Электролит для осаждения сплава свинец-индий, содержащий азотно-кислый свинец, хлористый индий, соль аммония и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трилон Б и додецилсульфат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:

азотно-кислый свинец15-25хлористый индий10-30трилон Б45-55хлористый аммоний55-60додецилсульфат натрия0,1-0,3