Водный раствор для химического нанесения покрытий из никель-бора на поверхность меди Советский патент 1992 года по МПК C23C18/32 

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий способом химического восстановления, касается составов водных растворов для химического осаждения покрытий из никель-бора на поверхность меди и может быть использовано в радиоэлектронной, приборо- и машиностроительных отраслях промышленности.

Известен состав водного раствора для химического осаждения покрытий из никель-бора на поверхность меди, содержащий хлорид никеля (Н), борогидрид натрия, калия-натрия тартрат, этилендиамин, гидроокись натрия и стабилизатор - метаби- сульфит калия.

Данный раствор при 40-60°С характеризуется высокой стабильностью и позволяет при 80°С получать на меди покрытия со скоростью 1 мкм/ч.

Однако скорость процесса нанесения покрытия при повышенных температурах при использовании этого раствора является недостаточной.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при его использовании результату к.составу согласно изобретению является водный раствор для химического осаждения покрытий из никель-бора на поверхность меди, включающий хлористый никель -, (II), комплексообраэователи: этилендиамин и

VI

ГО СА)

Ч

калия - натрия тартрат, тетрагидроборат натрия, гидроксид натрия и стабилизатор - 5-нитробензимидазол.

Этот раствор обладает удовлетворительной стабильностью в интервале рабочих температур 70-90°С, однако скорость осаждения из него покрытий никель-бор относительно невелика (8,3 мкм/ч при 80°С). Кроме того, получаемые из этого раствора покрытия никель-бор неудовлетворительны по качеству: характеризуются достаточно высоким значением величины переходного сопротивления в контактных системах, а также низкой антифрикционной устойчивостью при использовании на двух парах трения.

Целью изобретения является улучшение качества покрытия за счет снижения величины переходного сопротивления в контактных системах и повышение антифрикционной устойчивости пар трения при повышении скорости нанесения покрытий.

Это достигается благодаря тому, что водный раствор для химического нанесения покрытий из никель-бора на поверхность меди, содержащий хлорид никеля (II), два комплексообразователя, в качестве одного из которых используют этилендиамин, тетрагидридоборат натрия, гидроксид натрия и стабилизатор, согласно изобретению содержит в качестве второго комплексообразователя глицин, а в качестве стабилизатора - тиосульфат натрия при еле- дующем соотношении компонентов, моль/л: хлорид никеля (11)0,07-0,09; этилен- диамин 0,08-0.18, глицин 0,25-0,45, тетра- гидридоборат натрия 0,04-0,06, гидроксид натрия 0,30-0,50, тиосульфат натрия (2,5- 3,7)-10 4.

Экспериментальная проверка заявляемой рецептуры была выполнена с помощью семи растворов, для приготовления которых в 900 мл воды последовательно растворяли необходимые количества хлорида никеля, комплексообразователей, щелочи, стабилизатора, тетрагидридобората натрия и доводили водой до объема 1л.

Покрытие никель-бор осаждали на фольгообразные медные подложки, которые предварительно подвергали стандартным операциям обезжиривания, кислотного травления, промывки. Порции рабочего раствора объемом 25 мл термостатировали при необходимой температуре с точностью + 2°С на водяной бане. Покрываемый участок подложки имел площадь 5 см и, таким образом, плотность загрузки составляла 2 дм /л. В горячий раствор вносили подложку и инициировали начало осаждения покрытия с помощью ее приведения в кратковременный (Зс) контакт с алюминием. Скорость осаждения покрытия рассчитывали по ГОСТ 9.302- 79, исходя из приращения массы подложки за первые 40 мин процесса,

В таблице приведены данные, характеризующие скорость осаждения покрытий, степень износа и их переходное сопротивление.

Как следует из таблицы, при осуществлении изобретения удается получать покрытия никель-бор, переходное сопротивление которых в исходном состоянии (сразу после осаждения) в 1,5-2,5 раза, а после приработки контакта в 3-6 раз меньше, чем по

прототипу.

Достигаемые после приработки величины переходного сопротивления 30-60 Ом характерны для контактов с покрытием из золота, т.е. раствор согласно изобретению

может быть использован для замены покрытий из золота.

При этом износостойкость получаемых покрытий в 1,6-2,7 раза выше износостойкости покрытий согласно прототипу, а скорость осаждения покрытий превышает таковую согласно прототипу.

Формула изобретения Водный раствор для химического нанесения покрытий из никель-бора на поверхность меди, содержащий хлорид никеля (II), два комплексообразователя, в качестве одного из которых используют этилендиамин. тетрагидридоборат натрия, гидроксид натрия и стабилизатор, отличающийся

тем, что, с целью улучшения качества покрытия за счетснижения величины переходного сопротивления в контактных системах и повышения антифрикционной устойчивости пар трения, при повышении скорости нанесения покрытия в качестве второго комплексообразователя он содержит глицин, а в качестве стабилизатора - тиосульфат натрия при следующем соотношении компонентов, моль/л:

Хлорид никеля (II)0,07-0,09

Этилендиамин0,08-0,18

Глицин0,25-0,45

Тетрагидридоборат натрия 0,04-0,06 Гидроксид натрия0,30-0,50

Тиосульфат натрия

(2,5-3,7). О

-4

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий способом химического восстановления и касается составов водных растворов для химического осаждения покрытий из никель-бора на поверхность меди. Целью изобретения является 2 улучшение качества.покрытия за счет снижения величины переходного сопротивления в контактных системах и повышение антифрикционной устойчивости пар трения при повышении скорости нанесения покрытий. Для этого используют водный раствор, содержащий, моль/л: хлорид никеля (II)0,07- 0,09; этилендиамин 0,08-0,18; глицин 0,25- 0,45; тетрагидридоборат натрия 0,04-0,06; гидроксид натрия 0,30-0,50; тиосульфат натрия (2,5-3,7). При использовании указанного раствора получают покрытия никель-бор, переходное сопротивление которых после приработки составляет 30-60 Ом, что характерно для контактов с покрытием золотом. Это дает возможность использовать изобретение для замены покрытий из золота. При этом износостойкость получаемых покрытий достаточно высока при высокой скорости их осаждения. 1 табл. СО с