Электролитический способ получения рениевых пленок Российский патент 2020 года по МПК C25D3/54 

Описание патента на изобретение RU2710807C1

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для изготовления тонких пленок рения, которые могут быть использованы в качестве подслоя для последующего электроосаждения.

Известен способ получения рениевых осадков на металлическую основу /1/. Способ заключается в химическом восстановлении перената натрия на алюминиевой основе из сернокислых водных растворов, содержащих органические вещества. Данным способом без приложения электрического тока могут быть получены тонкие пленки рения на подложках алюминия. Однако данный способ не позволяет получать равномерное распределение фазы рения по поверхности подложки, а также контролировать плотности образования зародышей новой фазы. Кроме того, для получения покрытия используются многокомпонентные среды сложного состава и многостадийный процесс подготовки реагентов.

Известен способ получения рениевых пленок электролизом сернокислых растворов /2/. В данном способе электроосаждение ведут в сернокислых водных растворах, содержащих сульфат натрия и соединение рения в виде рениевой кислоты HReO4, при этом контролируют pH раствора, в результате могут быть получены тонкие пленки рения. Недостатком способа является необходимость контроля pH раствора. Кроме того, для поддержания необходимого уровня электропроводности электролита, данный способ требует введения добавок в виде сульфата натрия, что повышает его ресурсоёмкость. Помимо этого, способ имеет значительную экологическую нагрузку. Согласно ГН 2.2.5.1313-03 от 30.04.2003 серная кислота относится ко 2 классу опасности с п.д.к. в области рабочей зоны 1 мг/м3.

Задачей изобретения является получение рениевых пленок с более низкими затратами на ведение процесса и сниженной экологической нагрузкой.

Для этого предложен электролитический способ получения рениевых пленок, включающий электролиз в растворе соляной кислоты с концентрацией 200-350 г/л, содержащей соединения рения в пересчёте на металл 0,5-10,0 г/л, при варьировании плотности катодного тока в пределах 0,1-1,0 А/см2 в диапазоне температур 25-40°С.

Режимы осуществления заявленного способа получены экспериментальным путем в рамках исследования по получению рениевых пленок на поверхности катода в солянокислых растворах. В качестве электролита в данном способе используют водные растворы соляной кислоты, в результате чего отсутствует необходимость контроля pH и необходимость введения добавок в электролит. Кроме того, заявляемый способ имеет пониженную экологическую нагрузку, поскольку п.д.к. в рабочей зоне соляной кислоты составляет 5 мг/м3. Растворы соляной кислоты имеют достаточную электропроводность, не требуют введения добавок для ее увеличения и в целом менее экологически опасны.

Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в получении рениевых пленок с более низкими затратами на ведение процесса и сниженной экологической нагрузкой.

Пример 1.

Электрохимическое получение рениевого слоя проводят в водном растворе соляной кислоты с концентрацией 200г/л, содержащей 0,5 г/л рения. Электролиз ведут на никелевой подложке при плотности тока 0,1 А/см2 и температуре 25°С, в течение 55 минут. Выделявшейся на катоде осадок представляет собой сплошную пленку элементарного рения.

Пример 2.

Электрохимическое получение рениевого слоя проводят в водном растворе соляной кислоты с концентрацией 200г/л, содержащей 0,5 г/л рения. Электролиз ведут на иридиевой подложке при плотности тока 0,2 А/см2 и температуре 25°С, в течение 27 минут. Выделявшейся на катоде осадок представляет собой сплошную пленку элементарного рения.

Пример 3.

Электрохимическое получение рениевого слоя проводят в водном растворе соляной кислоты с концентрацией 350г/л, содержащей 5 г/л рения. Электролиз ведут на никелевой подложке при плотности тока 0,2 А/см2 и температуре 25°С, в течение 45 минут. Выделявшейся на катоде осадок представляет собой сплошную пленку элементарного рения.

Пример 4.

Электрохимическое получение рениевого слоя проводят в водном растворе соляной кислоты с концентрацией 300 г/л, содержащей 10 г/л рения. Электролиз ведут на платиновой подложке при плотности тока 1 А/см2 и температуре 25°С, в течение 20 минут. Выделявшейся на катоде осадок представляет собой сплошную пленку элементарного рения.

Пример 5.

Электрохимическое получение рениевого слоя проводят в водном растворе соляной кислоты с концентрацией 300 г/л, содержащей 0,5 г/л рения. Электролиз ведут на иридиевой подложке при плотности тока 0,2 А/см2 и температуре 40°С, в течение 25 минут. Выделявшейся на катоде осадок представляет собой сплошную пленку элементарного рения.

Приведенные данные подтверждают, что совокупность существенных признаков заявленного способа позволяет получать пленки рения электролизом ренийсодержащих солянокислых растворов.

1. RU 2049826, публ. 10.12.1995;

2. Study of the electrodeposition of rhenium thin films by electrochemical quartz microbalance and X-ray photoelectron spectroscopy R. Schreblera,T, P. Curya, C. Sua´reza, E. Mun˜oza, F. Vera a, R. Co´rdovaa, H. Go´meza, J.R. Ramos-Barradob, D. Leinenb, E.A. Dalchielec.

Похожие патенты RU2710807C1

название год авторы номер документа
Электролит для получения рениевых пленок 2019
  • Новиков Алексей Евгеньевич
  • Зайков Юрий Павлович
  • Исаков Андрей Владимирович
  • Шмыгалев Александр Сергеевич
  • Чернышев Александр Александрович
  • Останина Татьяна Николаевна
  • Трофимов Алексей Алексеевич
RU2749778C1
Способ электрохимического получения компактных слоев металлического рения 2017
  • Чернышев Александр Александрович
  • Зайков Юрий Павлович
  • Аписаров Алексей Петрович
  • Исаков Андрей Владимирович
RU2677452C1
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛОШНЫХ СЛОЕВ КРЕМНИЯ 2012
  • Чемезов Олег Владимирович
  • Аписаров Алексей Петрович
  • Исаков Андрей Владимирович
  • Зайков Юрий Павлович
RU2491374C1
Способ получения полупроницаемых мембран 1986
  • Коварский Николай Яковлевич
  • Колзунова Лидия Глебовна
  • Калугина Инна Юрьевна
SU1560280A1
Способ электролитического синтеза гексахлоррената цезия 2019
  • Чернышев Александр Александрович
  • Новиков Алексей Евгеньевич
  • Шмыгалев Александр Сергеевич
  • Зайков Юрий Павлович
  • Исаков Андрей Владимирович
RU2758363C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСАДКА РЕНИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ОСНОВУ 1993
  • Синякова Галина Степановна[Lv]
  • Короткова Ирина Петровна[Ru]
RU2049826C1
Способ получения графена, пленок и покрытий из графена 2017
  • Журавлев Владимир Васильевич
  • Дудаков Валерий Борисович
  • Бланк Владимир Давыдович
  • Герасимов Валерий Федорович
  • Журавлева Наталия Владимировна
RU2675146C2
СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ 2012
  • Попова Ольга Васильевна
  • Марьева Екатерина Александровна
  • Клиндухов Валерий Григорьевич
  • Сербиновский Михаил Юрьевич
RU2496924C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУПЕРСПЛАВОВ 2002
  • Штоллер Виктор
  • Ольбрих Армин
  • Меезе-Марктшеффель Юлианэ
  • Мати Вольфганг
  • Ерб Михаэль
  • Нитфельд Георг
  • Гилле Герхард
RU2313589C2
Способ электрохимического локального осаждения пленок пермаллоя NiFe для интегральных микросистем 2015
  • Тихонов Роберт Дмитриевич
RU2623536C2

Реферат патента 2020 года Электролитический способ получения рениевых пленок

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для изготовления тонких пленок рения, которые могут быть использованы в качестве подслоя для последующего электроосаждения. Электролиз ведут в растворе соляной кислоты с концентрацией 200-350 г/л, содержащем соединения рения в пересчёте на металл 0,5-10,0 г/л, при варьировании плотности катодного тока в пределах 0,1-1,0 А/см2 в диапазоне температур 25-40°С. Технический результат: получение рениевых пленок с более низкими затратами на ведение процесса и сниженной экологической нагрузкой. 5 пр.

Формула изобретения RU 2 710 807 C1

Способ электролитического получения рениевых пленок, включающий электролиз водного раствора кислоты, содержащего соединения рения, отличающийся тем, что электролиз ведут в растворе соляной кислоты с концентрацией 200-350 г/л, содержащем соединения рения в пересчёте на металл 0,5-10,0 г/л, при варьировании плотности катодного тока в пределах 0,1-1,0 А/см2 в диапазоне температур 25-40°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2710807C1

SU 217171 A1, 10.07.1999
ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВЕСА ПОДНИМАЕМОГО ГРУЗА К ПАРОВОМУ КРАНУ 1929
  • Смелов А.А.
SU22227A1
СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕДИ 1998
  • Мочалов Н.А.
  • Котов В.В.
  • Власов А.И.
  • Мочалов С.Н.
  • Пружинин И.Ф.
RU2138573C1

RU 2 710 807 C1

Авторы

Новиков Алексей Евгеньевич

Зайков Юрий Павлович

Исаков Андрей Владимирович

Архипов Степан Павлович

Чернышев Александр Александрович

Останина Татьяна Николаевна

Каширцев Валентин Валентинович

Даты

2020-01-14Публикация

2018-12-26Подача