Электролит палладирования Советский патент 1992 года по МПК C25D3/50 

Изобретение относится к составу электролита палладирования, который можно использовать для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике.

Известен электролит состава, г/л: палладий хлористый 10-30; мочевина 50-130; сульфат аммония 20-40; сахарин 0,3-0,8; 2,2-дипиридил 0,02-0,03. Процесс паладди- рования ведут при комнатной температуре в интервале рН 6,0-8,0 и катодной плотности тока (Ок), равной 0,5-1,5 А/дм2. Выход по току колеблется в диапазоне 70-80%. При этом получаются полублестящие покрытия, имеющие отражательную способность 73%.

Недостатком данного электролита является его многокомпонентность, причем в состав электролита, наряду с другими компонентами,входит токсичный 2,2-дипиридил, который в процессе электролиза частично разлагается, и от образующихся продуктов отработанный электролит необходимо очищать, По указанным причинам

следует соблюдать строгие меры безопасности при палладировании изделий, что приводит к удорожанию и усложнению производства. Кроме того, указанный электролит дает низкий выход по току и не обеспечивает получение покрытий с высокой отражательной способностью.

Наиболее близким к изобретению является электролит, содержащий следующие компоненты, г/л: палладий хлористый 18- 20, полиэтиленамин 50-60; хлорид аммония 20-30, сульфат аммония 20-30; уротропин 0,5-1,5. Палладирование ведут в интервале рН 1,5-10,0. Осадки получаются полублестящие (отражательная способность 76%). Выход по току составляет 65%. Подготовка электролита заключается в растворении полиэтиленамина, хлористого аммония и сульфата аммония в воде и последующем нагревании раствора до 50-60°С. В нагретый раствор вносят палладий в виде хлористой соли и уротропин, после чего электролит охлаждают до комнатной температуры и доводят его рН до требуемого знаСО

С

х|

ю

&.

о

чения добавлением соляной кислоты или водного раствора аммиака.

Недостатками данного электролита являются многокомпонентность и сложность приготовления, что отрицательно сказывается на качестве покрытий, характеризующихся сравнительно низкой отражательной способностью за счет накопления неорганических и органических примесей, переходящих в раствор из исходных реагентов. Кроме того, при подогреве электролита до 50-60°С дихлорид палладия восстанавливается до металла уротропином, а это снижает выход по току и требует дополнительной очистки от мелкодисперсного порошка, удорожая, таким образом, производство.

Целью изобретения является повышение отражательной способности получаемых покрытий с повышением выхода по току.

Поставленная цель достигается тем, что электролит содержит палладийсодер- жащее соединение - тетрахлоропалла- дат (II) тетраметилендиэтилендиаммония - CeHi2N4H 2 PdCU в количестве 7,5- 50,0 г/л (по металлу) и сульфат аммония 3,0-25,0 г/л. Приготовление электролита осуществляется растворением палладийсо- держащего соединения в растворе сульфата аммония при комнатной температуре.

На фиг. 1 приведена зависимость температуры распада; на фиг. 2 - ПК-спектр полученного комплекса.

Применение комплекса CsHi2N4H 2 PdCl4 в качестве палладийсодержащего сырья способствует повышению качества покрытий из-за отсутствия неорганических примесей других металлов-железа, кальция и других, обычно встречающихся в продающемся препарате палладия. Высокая растворимость соединения в воде значительно упрощает подготовку электролита к работе. Уменьшение .концентрации комплексного соединения палладия (по металлу) в воде менее 7,5 г/л понижает отражательную способность покрытия и снижает выход по току за счет падения концентрации разряжающихся ионов металла. Повышение концент- рации свыше 50,0 г/л приводит к замедлению процесса электролиза из-за частичного разложения катионной части комплекса C8H12N4H 4 на этилендиамин и формальдегид, образование которых препятствует подходу разряжающихся ионов металла к катоду. Наряду с этим, применение N-содержащего реагента - тетрамети- лендиэтилендиамина в качестве катиона способствует образованию высокопроводящего раствора электролита и повышению катодной поляризации вследствие образования полимолекулярной пленки на поверхности, что приводит к появлению мелкодисперсного плотного покрытия с высокой отражательной способностью.

Синтез тетрахлоропалладата (II) тетра- метилендиэтилендиаммония осуществлен по известным методикам и состоит в следующем: в солянокислый раствор хлорида палладия ( г-ион/л по металлу, концентрация HCI б моль/л) добавляют тетрамети- лендиэтилендиамин при соотношении реагента и металла 2:1, при этом образуется светло-коричневый порошок, который отделяют на фильтре, промывают спиртом и сушат током воздуха. Химический анализ элементов в соединении:

Найдено, %: Pd 16,34; С 29,70; Н 3,98; N 17,19; рассчитано на

C8Hl2N4H 2 PdCl4

Вычислено, %: Pd 16,40; С 29,57; Н 4,04;

N 17,25. Вещество не растворимо в органических растворителях (хлороформе, спирте, ацетоне) и прекрасно растворимо в воде (более 100 г/л). Температура начала его разложения на воздухе равна 105°С(фиг. 1). На

фиг. 2 представлен ИК-спектр полученного, комплекса в диапазоне частот 400-3500 см Величина молекулярной электропроводности тетрахлоропалладата (II) тетраметилендиэтилендиаммония в диме-а

тилформамиде составляет 83,2 см2моль 1 при разбавлении 1000 л/моль и 127,0 при разбавлении 2000 л/моль. Она отвечает двухионному электролиту, диссоциирующему по уравнению

C8Hl2N4H 2 PdCl4 S i C8Hl2N4Hf. + + C8Hl2N4HlPdCl4.

Электронный спектр поглощения указанного соединения в солянокислых растворах характеризуется полосами с частотой 45190 (Ig ,47) и 3600 (Ig e 4,08), Электролиз ведут при комнатной температуре и катодной плотности тока 0,08- 2,50 А/дм2 в интервале рН 4,8-7,3. Выход по току составляет 90%. Покрытие получается блестящим с отражательной способностью более 90%.

Пример 1. В раствор, содержащий сульфат аммония в количестве 25 г/л, добавляют комплексное соединение палладия CsHi2N4H 2 PdCl4 (7,5 г/л по металлу), которое при растворении образует раствор светло-коричневого цвета. В полученный электролит подают ток, катодная плотность которого составляет 0,08 А/дм2, рН 4,8. Выход по току 90%. При этом получается блестящее покрытие с отражательной способностью 91,5% и микротвердостью 340 кг/мм2. Процесс электролиза идет 2 ч, толщина покрытия 5 мкм.

Результаты влияния состава электролита на качество покрытия (примеры 2-6 по аналогии с примером 1) приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет повысить отражательную способность и выход по току. Кроме того, следует также отметить простоту приготовления электролита, которая сводится к растворению предлагаемых компонентов при комнатной температуре без проведения ка0

5

ких-либо промежуточных операций по подготовке электролита к работе.

Формула изобретения Электролит палладирования, включающий палладийсодержащее соединение и сульфат аммония, отличающийся тем, что, с целью повышения отражательной способности и выхода по току,, он в качестве палладийсодержащего соединения содержит тетрахлоропалладат (II) тетраметилен- диэтилендиаммония при следующем соотношении компонентов, г/л: тетрахлоропалладат (II) тетраметилендиэтиленди- аммония (по металлу) 7,5-50,0; сульфат аммония 3-25.

Изобретение относится к электрохимическому выделению благородных металлов из водных растворов и может быть использовано для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике. Сущность изобретения: электролит в качестве палладийсодержащего соединения содержит тетрахлоропалладат (II) тетрамети- лендиэтилендиаммония в количестве 7,5- 50,0 г/л (по металлу), а также сульфат аммония 3,0-25,0 г/л. 2 ил., 1 табл.

20 40 60

Фиг.1

во Г

МцН

340Q2600/300

Фиг.2

. i.

Т- 500

400