Способ приготовления электролита родирования Советский патент 1985 года по МПК C25D3/50 

4

со

Од 11 Изобрете1ше относится к гальваностегии в частности к электролитическому осаждению родиевых покрытий. Цель изобретения - повышение стабильности электролита. Стабильность электролита родирования зависит от способа приготовления электролита. .В растворах сульфата родия, наряду с гидратированными ионами ) могут присутствовать полимеризованные аквогидроксосульфаты кЬпСН О). (ОН)РП- (желтые формы): ионные пары (Ь(Н20)бр SOf 5-f Rh(H20)x /(SO). , a также комплексные анионы, содержащие координированные сульфатогруппы КЬ,;(ОН)„-()a(SO) (красные формы), Формы сульфата родия, которые образуются при растворении гидроокиси родия в серной кислоте, зависят от строения гидроокиси. Поэтому,полу чению и отмывке гидроокиси родия отводят важную роль при приготовлении электролита родирования.- В свою очередь состояние ионов родия в элек ролите (формы сульфата) определяет качество катодных осадков. Так при растворении гидроокиси родия в разбавленной серной кислоте при комнатной температуре согласно известному способу происходит образование желтого сульфата родия, представляющего сойой аквогидроксокатионы общей формулы Rh (Н50)б„.„,(ОН)- , которые в значительной степени полимеризованы. Поэтому разряд ионов родия до металла из таких форм з-атруднен, что оказывает влияние на качество катодных осадков. Родиевые осадки из такого электролита можно получить незначительной толщины (до 0,3 мкм), напряженные, плохо сцепленные с осно вой. Положительный эффект согласно изобретению достигается за счет проведения двукратного переосаждения гидроокиси родия, ее отделения от маточного раствора- и растворения в концентрированной серной кислоте при высокой температуре с последующим введением сульфаминовой кислоты. В результате дегидратации и деполиме ризации полимерных форм разряд ионов родия до металла протекает легче, что позволяет получать родиевые осад ки высокого качества: ненапряженные 6 хорошо сцепленные с основой и толщи ной до 15 мкм. Способ приготовления электролита состоит из следующих операций. Растворение хлористого родия в дистиллированной воде (концентрация родия 6-12 г/л). Нагревание раствора, до 70-90с и осаждение родия в виде гидроокиси 40%-ным раствором гидроокиси калия до рН 7-7,5. Отделение осадка на воронке Бюхнера с помощью форвакуумного насоса. Растворение гидроокиси родия в нагретой до 90-110°С разбавленной серной кислоте (1:3). После растворения гидроокиси объем раствора доводят до требуемого таким количеством горячей дистиллированной воды, чтобы концентрация родия в растворе была 6-12 г/л (0,1 ч). Раствор нагревают до 70-90 С и производят вторичное осаждение гидроокиси родия раствором 40%-ного КОН до рН 7-7,5. Отделение осадка на воронке Бюхнера с помощью форвакуумного насоса. Промывка осадка на фильтре до полного исчезновения хлорид-ионов в промывных водах. Затем переосажденную гидроокись родия растворяют в нагретой до 90-110 С концентрированной серной кислоте. Серную кислоту берут в таком количестве, чтобы содержание свободной кислоты . в готовом растворе составляло 70100 г/л. После растворения гидроокиси родия требуемая концентрация родия В серной кислоте устанавливают с помощью дистиллированной воды, нагретой до 100°С. Затем в раствор для получения ненапряженных родиевых покрытий вводят сульфаминовую кислоту с таким расчетом, чтобы концентрация ее в приготовленном растворе составила 8-12 г/л. В табл. 1 приведены весовые коли чества химических веществ, используемые на каждой стадии для приготовления 3 л электролита (время приготовления электролита 2,74). В табл. 2 приведены данные примера реализации предлагаемого способа. Способ приготовления электролита по изобретению позволяет получить электролит родирования,содержащий, г/л: Родий (в пересчете на металл)4-10 Серная кислота 80-100 Сульфаминовая кислота4-10

В табл 3 представлены сравнитель ные данные по свойствам родиевых по- крытий, полученных из электролита, приготовленного по преде агаемому и известному споЬобам.

Различие в качестве покрытий обусловлено различным .ионным состоя йием родия в этих Электролитах Отсутствие в электролите, приготовленном предлагаеккм способом, гидррксои полимерньк форм родия приводит к значительному повыпению предельного тока по родию, а результате чего :выход по Току металла достигает 9799%, т.е. процесс электроосаждения родия происходит практически в отсутствии реакции воделения водорода, что существенно приводит к улучшению качества осадков.

Предлагаемый электролит может найти применение в приборостроении для нанесения толстослойным родиевых покрытий на контактные детали.

о

см

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА РОДИРОВАНИЯ, включающий осаждение гидроокиси родия и ее растворение в-серной кислоте, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита, производят двукратное переосаждение гидроокиси родия, отделение ее от маточного раствора и растворение в концентрированной серной кислоте при 9011о С с последующим введением сульфаминовой кислоты.

&

от

сч

ас к

а

te/

оп

о

««о. о

о

т

о

00

к

(О

о

X

u

о X v о

M«

X и

ъ

i

00

Осаждение гидроокиси роцня

щелочью

Растворение гидроокиси родия в серной кислоте

Доведение раствора до объема 3л

Вторичное осаждение гидроокиси родия

Отйывка осадка гидроокиси родия от Cl -ионов

Растворение гидроокиси родий в серной кислоте

Доведение раствора до объема 3л

Кипячение раствора с перекисью водорода

Растворение сульфаминовой кислоты Внешний вид покрытий Сцепление с основой До 15 мкм осадки без Толщина щин

Внутреннее напряжение, кг/см

1800

Т а б л и ц.а 2

КОН 40%-ный раствор 90-100 мл

H,jSO (1t3)

200-250 МП

Н.О (дистиллирования) 2,8-2,9 л

КОН 40%-ный раствор 250-300 мл

НдО (дистиллированная) 6-8 л

,, конЦ

300 г (,8 г/см

НО (дистиллированная) 2,2 л

И 02(30%-ный раствор) 30 мл

24 г

N HjSOjH

5600 Серебристо-белые, мато-Серебристо-серые, матовыевыеОтслаивание После пяти-Отслаивание после двукратного изгиба на 90 кратного изгиба на 90 тре- До 0,5 мкм осадки без трещин

Глобулярный характер, размеры глобул 0,05-0,1 мкм

680

0,030

0,027

Конгл ераты из глобул, размеры глобул 0,05-0,1 мкм