Электролит для получения свинцовых покрытий Советский патент 1984 года по МПК C25D3/36 

СО

10 Изобретение относится к гальвано. стегни, в частности к электролитическом осажяеиию свинцовых покрытий, которые могут быть использованы как коррозионное тойкие для защипа деталей химическо аппаратуры, для покрытий деталей евин вых ак1{умуляторов. Свинаовые покрытия могут найти применение для специальных целей: в качестве антифрткционных, для защиты от х-лучевого излучения, как сверхпроводящие. Необходимая толщина свинцовых покрытий в зависимости от об ласти применения может достигать 200 мкм и более. Известен N )еналсульфоиовый электролит для получения свинцовых покрытий толщиной до 1000 мкм и более содержащий свинец углекислый основн1Л, борную кислоту, плавиковую кислоту, клей столярный Cl Однако электролит агрессивен и токсичен, так как содержит в своем составе плавиковую и фенолсульфоновую кислоту. Известен также электролит свинцевания, содержащий свинец (металлический) в виде борфтористоводородной соли борную кислоту, свободную борфторисговодородную кислоту, лигносульфоновую кислому или натриевую соль лнгносульфоновой кислоты и кумарин. Электролит позволяет получать гладкие мелкокрнста лические свинцовые покрытия толщиной до 3000 мкм 2 . Однако получение гладких бездендрит .1 ных покрытий из этого электролита возможно только при введении дополнительной операции непрерывной полировки поверхности осаждаемого покрытия в те чение всего времени электролиза на специально оборудованной установке. Без операции полировки электролит с предложенными добавками не обеспечивает получение гладких бездендритных покрытий. Наиболее близким по составу к предлагаемому является электролит, соде| жащий соль свинца и свободную сульфаминовую кислоту з , Однако из сульфаматного электролита, содержащего только сульфамат свинца и свободную сульфаминовую кислоту, без органических добавок нельзя получить доброкачественные, т.е. гладкие, бездендритные свинцовые покрытия большой толщины. Цель изобретения - устранение роста дендритов при увеличении толщины свинцового покрытия до 1000 мкм. 0 Указанная цел. достигается тем, что электроянт для получения свинцовых рркрытий, содержащий сульфамат свинца и свободную сульфаминовую кислоту, дополнительно содержит сульфитнодрожжевую бражку и синтанол ДС-10 (оксиэтилированные жирные спирты с 10-15 Р следующем оотношении компонентов, г/л: Сульфамат свинца4О-16О Свободная сульфаминовая кислота. 20-50 Сульфитно-дрожжевая бражка1-5 Синтанол ДС-10 (оксиэтилированные жирные саирты с C Q g;3-9 Электроосаждение свинца проводят при ксмнатной температуре и плотности тока 10О-20О А/м. Сульфитно-дрожжевая бражка - смесь кальциевых, натриевых, аммониевых солей лигносульфоновых кислот с примесью резецирующих веществ является отходом целлюлозно-бумажного производства, хорошо растворима в воде, нетоксична. Электряит готовят следующим образом. Сульфамат свинца получают по реакРЬСО з + 2H2NS (МН2 5 Oj L+ + «20 + СО2 Расчетное количесгео сульфаминовой кислоты растворяют в минимальном копичестве воды при перемешивании при KI Iна5гной температуре. В раствор сульфамиfm n тЪтгъА тчгуч Q, V4n/ mt гч f 4Vfrr Дх тя новой КИСЛ01Ы вводят расчетное количество сухого углекислого свинца порциями при перемешивании до полного растворения. Для введения в электролит добавок готовят их водные растворы определенной концентрации. Сульфитно-дрожжевую бражку растворяют в определеннее количестве воды при перемешивании и комнатной температуре, доводят объем водой до нужного уровня. Синтанол растворяют в воде при нагревании и перемешивании до получения однородной массы, доводят объем раствора водой до необходимого уровня. Водные растворы добавок в необходимом количестве вводят в электролит при перемешивании. После введения всех компонентов электролит отстаивают в течение суток, отфильтровывают, доводят водой объем до необходимого уровня. Присутствие в электролите указанного состава одной добавки-синтанола ДС-10 позволяет получать светлые мелкокрисгаллические свинцовые покрытия толщиной до 20 мкм. Покрытия большей толщины осаждаются крупнокристаллическим по мере увеличения толщины-с шишк1 обрааными наростами и дендритами. Электролит, содержащий в качестве добавки тшько сульфитно-дрожжевую браж ку, обеспечивает получение мелкокриста лических свинцовых покрз1тий толщиной до 150 мкм. На покрытиях большей толщины начинается рост дендритов. Вве дение в электролит одновременно двух добавок: синтанояа ДС-10 и сульфитнодрожжевой бражки - обеспечивает получение мелкокристаллических свинцовых покрытий толщиной до 1000 мкм. Кром того, введение в электролит, содержащи в качестве добавки сульфитно-дрожжевую бражку, дополнительно синтанола ДС-10 улучшает структуру покрытия и способствует осаждению более свет лых покрытий. Таким образом, одновременное присутствие в электролите двух добавок: сульфитно-дрожжевой бра ки и синтанола ДС-10 позволяет улучшить качество свинцовых покрытий и максимально возможную толщину гладких бездендритных покрытий. Концентрация сульфамата свинца в пределах 40-160 г/л обеспечивает |попучение свинцовых покрытий толщиной до 10ОО мкм. Содержание в электроли те свободной сульфаминовой кислоты 20-50 г/л необходимо для эффективног действия добавок при получении гладких мелкокристаллических бездендритных покрытий. Концентрация свободной сульфаминовой кислоты ниже 2О г/л недостаточна для эффективного действия добавок. Увеличение концентрации сульфаминовой кислоты бсиее 50 г/л не влияет на внешний вид свинцовых покрытий. Применение более высоких концентраций свободной сульфаминовой кислоты нецелесообразно вследствие возможного ее гидролиза. Применение концентраций органических добавок синтансла ДС-10 ниже 3 г/ли сульфитно-дрожжевой бражки меньше 1 г/л не обеспечивает получение гладких мелкокристаллических свинцовых покрытий. Увеличение концен рации добавок синтанола ДС-10 выше 9 г/л и сульфитнсь-дрожжевой бражки 5 г/л не изменяет качество свинцовых покрытий, но экономически нецелесообразно. Пример 1. Готовят электролит ри следующем соотношении компоненов, г/л: Сульфамат свинца40 Свободная сульфаминовая кислота2О Сульфитно-дрожжевая бражка1 Синтанот ДС-1О3 Вода, До 1 п Катодная плотность тока, 200 А/м . оды из свинца. Электролиз проводят течение 50 мин. В результате получают лксжристаллическое свинцовое покрытие щиной 5О мкм. Катодный выход свинпо току 100%. Пример 2. Готовят электролит и следующем соотношении компонентов, л, Сульфамат свинца80 Свободная сульфаминовая кислота30 Сульфитно-дрожжевая бражка3 Синтансот ДС-106 ВодаДо 1л Катодная плотность тока 100 А/ м . емпература комнатная. Аноды из инца. Электролиз проводят в течение ч 40 мин. В результате получают мелкристаллические бездендритные свинцое покрытия толщиной 200 мкм. Катодй выход свинца по току 100%. Пример 3. Готовят электролит и следующем соотношении компоненв, г/л; Сульфамат свинца120 Свободная сульфаминовая кислота 4О Сульфи ТВ о-дрожжевая бражка4 Синтаноп ДС-107 ВодаДо 1 л Катодная плотность тока 100 А/ м. емпература комнатная. Аноды из свинца лектролиз проводят в течение 16ч 0 мин. В результате получают мелкоисталлические бездендритные свинцое покрытия толщиной 500 мкм. Катодй выход свинца по току 100%. Пример 4. Готовят электролит ри следующем соотнощении компонентов, Сульфамат свинца160 Свободная сульфаминовая кислота5О Сул ьфи ТВ о-дрожжевая бражка5 S10 Синганоп ДС-109 ВодаДо 1 л Катодная плоткосгь тока 100 А/м , reMnepaiypa комнагная, аноДЫ из свин ца.Электролиз провоаят в течение 33,5ч. В результате получают тадкие беадендритные свинцовые покрытия Тояшийой 1ООО мкм. Катодный выход свинца по току 1ОО%. Из приведенных примеров видно, что предлагаемый электролит позволяет получать гладкие бездендритные свиншхвые покрытия толишной 10ОО мкм непосредственно в процессе электролиза без дополнительной обработки. Анодный выход свинца по току 100 %,равенство катодного и анодного выходов по току обеспечивает хорошую электрохимическую стабильность электролита, После пропускания 100 А/ч/л концентрация свинца в электролиге катодный выход свинца по току и внешний 0 вид свинцовых покрытий не изменяются, на катоде осаждаются гладкие бездендри ные свинцовые покрытия толщиной до 1ООО мкм. Электролит химически стабилен в течение 6 мес хранения. Испытания свинцовых покрытий на пористость на стальной основе показывают, что покрытия, осаждаемые из предлагаемого электролита, практически беспористы при толщине 5 мкм.Электронно-микр1 скопические исследования показывают, что присутствие в электролите сульфитно-дрожжевой бражки и сиитанола ДС-10 способствует формированию сглаженной упорядоченной кристаллической структуры. Таким образом, предлагаемый сульфаматиь1й электролит является более совершенным в технологическом отношении, так как обеспечивает улучшение условий труда и охрану окружающей среды. Электролит имеет более широкую область применения.

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВИНЦОВЫХ ПОК1ЫТИЙ, содержащий сульфамаг свинца, свободную сульфаминовую КИСЛ01У, отличаюшийс я тем, что, с целью устранения роста дендритов при увеличении толшины. свинцового покрытия до 1ООО мкм, он дополнительно содержит сульфитно-дрожжег вую бражку и синтанод ДC-10(oкcиэтилиpoвaнныe жирные спирты с при следующем соотношении компонентов, г/л: Сульфамат свинца40-160 Свободная сульфаминовая кислота2О-50 Сульфитно-дрожжевая бражка1 5 Синтанол ДС-Ю (окси(О этилированные жирные ) спирил с C()3-9