ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА НИКЕЛЬ-ВИСМУТ Российский патент 2012 года по МПК C25D3/56 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава никель-висмут.

Известен электролит для осаждения сплава никель-висмут, содержащий сульфат никеля, хлорид висмута и трилон Б [1].

Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 45-50%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н растворе серной кислоты - 2,6-4,59 г/м²·ч.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка состава электролита с улучшенными свойствами.

При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и повышении коррозионной стойкости получаемых осадков.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей никеля и висмута и трилона Б он содержит борную кислоту и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира) при следующем соотношении компонентов, г/л:

- хлористый никель 40-60; - хлористый висмут 5-15; - трилон Б 50-60; - борная кислота 20-30; - выравниватель А 2-4.

Дополнительное введение борной кислоты способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Поверхностно-активное неионогенное вещество-выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металла, одновременно улучшая смачиваемость поверхности осадков. Трилон Б связывает ионы висмута и никеля в очень прочные трилонатные комплексы (lg β_{Bi ЭДТА}=27,90 и lg β_{Ni ЭДТА}=18,64), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли никеля и трилона Б. Часть трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли никеля. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната никеля. К полученной смеси добавляют борную кислоту и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.

Электроосаждение покрытий проводят при катодной плотности тока 1,0-5,0 А/дм², температуре 20-25°C и рН раствора 1,5-2,5 при перемешивании с использованием висмутового анода.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.

Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав борной кислоты и выравнивателя А увеличивается на 15-20% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, осажденных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочно сцепленные со стальной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°C в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Таблица 1 № п/п Компоненты электролита, г/л и результаты исследований Состав по примерам 1 2 3 1 Хлористый никель 40,0 50,0 60,0 2 Хлористый висмут 5,0 10,0 15,0 3 Трилон Б 50,0 55,0 60,0 4 Борная кислота 20,0 25,0 30,0 5 Выравниватель А 2,0 3,0 4,0 6 Плотность тока, А/дм² 1,0 3,0 5,0 7 Температура, °C 20,0 22,0 25,0 8 рН 1,5 2,0 2,5 9 Перемешивание, об/мин 60,0 60,0 60,0 10 Выход по току, % 54,0 58,0 64,0 11 Содержание висмута, % 16,0 19,0 23,0 12 PC электролита (по Фильду), % 55,0 60,0 62,0 13 Скорость коррозии, г/(м²·ч) 2,2 1,7 1,5 14 Внешний вид покрытий светло-серые, матовые светлые, полублестящие светлые, гладкие, блестящие

Литература

1. Поветкин В.В., Ермакова Н.А. // Защита металлов. 1985. т. 21, №4, с.643-645.

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения ровных, гладких покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит для осаждения покрытий сплавом никель-висмут содержит, г/л: хлористый никель 40-60, хлористый висмут 5-15, трилон Б 50-60, борную кислоту 20-30, выравниватель А 2-4, дистиллированную воду - до рабочего объема. Технический результат: повышение рассеивающей способности электролита и повышение коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.

Электролит для осаждения сплава никель-висмут, содержащий хлористый никель, хлористый висмут, трилон Б, отличающийся тем, что он дополнительно содержит борную кислоту и выравниватель А при следующем соотношении компонентов, г/л:
хлористый никель 40-60 хлористый висмут 5-15 трилон Б 50-60 борная кислота 20-30 выравниватель А 2-4 дистиллированная вода до рабочего объема