Электролит цинкования Советский патент 1991 года по МПК C25D3/22 

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению цинковых покрытий.

Цель изобретения - повышение скорости осаждения цинка, снижение аг- рессивности и улучшение рассеивающей способности электролита.

Электролит содержит сернокислый цинк, хлористый аммоний, столярный клей и триарилметановый краситель, выбранный из группы, включающей метиловый зеленый, бриллиантовый зеленый, кислотный фиолетовый С, основной синий К при следующем соотношении компонентов , г/л:

Сернокислый цинк 80-160 Хлористый аммоний 160-200 Клей столярный 1-2 Триарилметановый краситель, выбранный из вышеуказанной группы0,1-0,5 Электролит готовят путем последовательного растворения в воде всех указанных компонентов.

Электроосаждение ведут при комнатной температуре, рН 4-6 и плотности тока 1-6 А/дм2.

Вводимые в состлв электролита красители представляют собой мелкодисО

со

00

го

со

персные порошки, хорошо растворимые в воде и водных растворах электролитов.

Особенность поведения рассматрива- емых компонентов в электролите состоит в том, что благодаря наличию в структуре молекул красителя азотсодержащего активного центра они проявляют сильные поверхностно-активные .свойства и склонны к адсорбции и вэа- имодействию с поверхностью цинка.

Адсорбируясь и прочно закрегтлчясь на повергчогти цинка, молекулы ПАВ образуют плотный барьерный слой, затрудняющий разряд ионов цинка в процессе электролиза и препятствующий растворению цинка по химическому механизму в момент, когда деталь с цинковым покрытием не подвергается катодной по

c

0

ляризации. Большое влияние на коррозионное поведение цинка и катодную поляризацию оказывает кислотность электролита . По мере снижения рН электролита катодная поляризация возрастает. Параллельно с ростом поляризации в присутствии добавок, с ростом кислотности среды наблюдается снижение агрессивности электролита. Обнаруженный характер влияния рН электролита на катодный процесс и коррозионные свойства цинка можно объяснить особенностями строения и химического поведения органических добавок, присутствующих в электролите и участвующих в формировании адсорбционного слоя на поверхности электрода. Молекула триарилмета- нового красителя содержит в составе две или три электродонорные аминогруппы.

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению цинковых покрытий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металлических изделий от коррозии. Цель - повышение скорости осаждения цинка, снижение агрессивности и улучшение рассеивающей способности электролита. Электролит содержит, г/л%, сернокислый цинк 80-160, хлористый аммоний 160-200, столярный клей 1-6, триарилметановый краситель 0,1-0,5, Введение триарилметанового красителя, выбранного из группы, включающей бриллиантовый зеленый, метиловый зеленый, кислотный фиолетовый С и основной синий К, обеспечивает скорость осаждения в барабане) цинка 13,5- 15,7 мкм/ч. Рассеивающая способность электролита 40-45%, агрессивность 10- 15 мг/дк ч. 1 табл. с 5В (Л

(

(С2Н5)С1 (СН3)2

бриллиантовый зелёный (СН3)2

Оснобной синий К ННС

Ионизация электродонорной аминогруппы большей частью происходит при увеличении кислотности среды и заклю- чается в присоединении протона к атому азота за счет его неподеленной пары электронов, причем нейтральная молекула превращается в катион. Вместе с тем для триарилметановых производ- ных характерны некоторые превращения, в соответствии с которыми в/зависимости от рН среды могут переходить в недиссоциированную или диссоциированную форму. При подкислении раствора равно весие сдвинуто в сторону образования диссоциированной формы, которая по химическому характеру представляет собой соли слабых оснований.

+

(СН3);

Хсн3)3

Метиловый зелёный

(СН3)2СГ

Таким образом, повышение кислотно- сти среды способствует переходу красителя в ионную (катионную) форму и поддержанию его в этом состоянии, адсорбционная способность которой на отрицательно заряженной поверхности электрода оказывается выше, чем нейтральной молекулы, в силу очевидности возникновения и преобладания ионной (ге- терополярной) связи между положительно заряженным катионом и отрицательно заряженной поверхностью электрода. Указанное обстоятельство является причиной повышения эффективности действия добавок в более кислых растворах.

Качество осадков, получаемых из электролитов, содержащих рассматриваемые добавки, оказывается достаточно высоким и улучшается с повышением кислотности электролита, а значения плотностей тока, при которых осаждаются качественные осадки, возрастают

качественные до А/дм .

Ниже в таблице приведены конкрет- ные примеры, иллюстрирующие использование изобретения. Как видно из представленных данных, введение в состав электролита триарилметановых красите

лей позволяет повысить скорость электроосаждения покрытий, снизить агрессивность электролита и улучшить его рассеивающую способность.

При указанных режимах электролиза из электролита образуются полублестя щие цинковые покрытия, имеющие высокую прочность сцепления с основой.

Электролит стабилен в работе, практически не нуждается в корректировке по вводимым добавкам, определение содержания которых проводят простым фотоколориметрическим методом, и обеспечивает гарантированное качество получаемых покрытий в течение длительного срока эксплуатации ванны.

Предлагаемый электролит характеризуется высокой рассеивающей способ

Метиловый зеленый,- Кислотный фиолетовый С Основной синий К

рН6

Плотность тока А/дм

Выход по току, I9 Скорость осаждения, мкм/ч

(в барабане)7.2

Агрессивность, мг/дм ч50

Рассенаажщая способность

I Внутренние напряжения,

КП«|0

Микротвердость, «г/км 50

Ввешккй вид погрытияМат

Пористость,

Коррозионная стойкость,ч 20

16382136

ностью 40-45% (рассеипаинцая способность известного 23%), низкой агрессивностью 10-15 мг/дм2 ч (агрессивность известного электролита 50мг/дм хч) и обеспечивает скорость осаждения 13,5-15,7 мкм/ч (скорость .осаждения в известном электролите составФормула изобре.тения

Электролит цинкования, содержащий сернокислый цинк, хлористый аммоний и столярный клей, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости осаждения покрытий, снижения агрессивности и улучшения рассеивающей способности электролита, он дополнительно содержит триарилме- тановый краситель, выбранный из группы, включающей бриллиантовый зеленый, метиловый зеленый, кислотный фиолетовый С и основной синий К, при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернистый цинк 80-160 Хлористый аммоний 160-200 Столярный клей 1 -2 Триарилметановый краситель, выбранный из указанной группы0,1-0,5

0,1

0,3 0.5

0,1

0,1

0.5