Раствор для химического меднения Советский патент 1989 года по МПК C23C18/40 

1

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности к составам растворов для химического меднения, и может быть использовано в машиностроении,элект-- ронике и других областях техники при создании изделий с антифрикционными, износостойкими, электропроводными и т.п. покрытиями.

Цель изобретения - увеличение стабильности раствора при повышенных рабочих температурах.

В дистиллированной воде последовательно растворяют навески щавелевой и винной кислот, с помощью гидроокиси аммония (25%-ной) доводят рН раствора до 12-14 и вводят заданное ко-

личество сернокислой меди (первый раствор). Отдельно растворяют солянокислый гидразин и формалин (37%-ный) в водном растворе гидроокиси аммония с рН 12-14 и вводят этилендиамин (второй раствор). В первый раствор помещают обезжиренные и протравленные образцы из стали 45 с плотностью загрузки не более 2 дм2/л, подогревают его до рабочей температуры 95- 98 С, после чего доливают второй раствор. По мере выработки раствор корректируют по соли меди с помощью концентрированного (400 г/л) раствора сернокислой меди, по гидразину солянокислому с помощью его концентрированного (400 г/л) раствора и

ЦЬ vj 8

ki

оо со

по рН с помощью 25%-ной гидроокиси аммония.

Составы растворов химического меднения и достигнутые результаты представлены в таблице.

Для сравнения в таблице приведены также данные по осаждению медных покрытий в аналогичных предлагаемому растворах (4 и 5). Внешний вид получаемых в предлагаемом растворе медных покрытий соответствует электролитически осажденной меди, в отсутствие блескообразующих добавок получают матовые покрытия, их порис- .тость составляет 1-4%. максимальная

I

толщина покрытий 150 мкм (хотя ограничений для получения более толстых покрытий не установлено).

Экспериментально установлено, что при концентрации сернокислой меди в предлагаемом растворе менее 20 г/л процесс осаждения идет с малой скоростью, а при содержании более 30 г/л происходит разложение раст-. вора.

Щавелевая кислота является ком- плексообразователем для ионов меди и образует сложный комплекс совместно с винной кислотой. При содержании щавелевой кислоты менее 2,5 г/л нарушается равновесие раствора, а при ее содержании более 10 г/л процесс осаждения идет с незначительной скоростью.

При содержании винной кислоты менее 15 г/л комплексы меди не образуются и осаждение не происходит, а пр содержании более 25 г/л нарушается стабильность раствора и также замедляется осаждение меди.

Этилендиамин является буферной и комплексообразующей добавкой, которая стабилизирует комплексы меди и способствует устойчивому протеканию процесса. Он также увеличивает растворимость комплексообразователей, При содержании этилендиамина более 25 г/л замедляется осаждение меди, а при содержании менее 15 г/л комплексы меди нестабильны и раствор разлагается.

Формалин является составной частью комплексного восстановителя и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

инициирует процесс восстановления меди. При содержании его более 15 г/л раствор нестабилен, а при содержании менее 10 г/л не происходит инициирование осаждения меди.

Солянокислый гидразин является восстановителем меди из раствора после инициирования осаждения формалином. При содержании солянокислого гидразина менее 15 г/л скорость осаждения уменьшается, а при содержании более 25 г/л раствор теряет стабильность.

Таким образом, представленные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый раствор обеспечивает значительное повышение стабильности его работы при повышенных температурах 95-100°С. В частности, в известных технических решениях при указанных температурах устойчивость растворов не прегвышает 25-32 мин, в то время как предлагаемый раствор в тех же условиях устрйчив до полной выработки. Высокая стабильность раствора в сочетании с высокой достигаемой скоростью осаждения покрытия (до 30 мкм/ч) обеспечивает технико-экономические преимущества предлагаемого раствора по сравнению с известными.,

Формула изобретения

Раствор для химического меднения, содержащий сернокислую медь, ком- плексообразователь, этилендиамин, формалин и гидроокись аммония, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения стабильности раствора при повышенных рабочих температурах, он дополнительно содержит солянокислый гидразин, а в качестве комплексообразователя - смесь щавелевой и винной кислот при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислая медь 20-30 Щавелевая кислота 2,5-10,0 Винная кислота 15-25 Этилендиамин 15-25 Формалин (37%-ный) 10-15 Солянокислый гидразин 15-25 Гидроокись аммония До рН 12-14

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности к составам растворов для химического меднения. Цель изобретения - увеличение стабильности раствора при повышенных рабочих температурах. Раствор содержит, г/л: сернокислую медь 20-30

щавелевую кислоту 2,5-10

винную кислоту 15-25

этилендиамин 15-25

формалин 37%-ный 10-15

солянокислый гидразин 15-25

гидроокись аммония до рН 12-14. Использование в качестве комполексообразователя смеси щавелевой и винной кислоты и введение солянокислого гидразина обеспечивают устойчивость раствора до полной его выработки в условиях эксплуатации при 95-98°С. Достигается скорость осаждения до 30 мкм/ч. 1 табл.