Электролит блестящего никелирования Советский патент 1992 года по МПК C25D3/12 C25D3/18 

Изобретение относится к электрохимическому никелированию, в частности к высокопроизводительным электролитам блестящего никелирования.

Известен хлоридный электролит никелирования состава, г/л: хлорид никеля 200-300; ацетат аммония 50-75, при температуре. 20-35°С, катодная плотность тока находится в пределах 3-10 А/дм2, а скорость осаждения никеля достигает 2,1 мкм/мин.

Известен хлоридный электролит никелирования состава, г/л: хлорид никеля 200- 275; фторид натрия 1-2; соляная кислота 100-140, лри температуре 20-25°С, катодная плотность тока находится в пределах 20-30 А/дм2, а скорость осаждения никеля лостигает 4,3 мкм/мин.

Однако данные электролиты, работающие при комнатной температуре (18-25°С), обладают низкими предельно допустимыми плотностями тока осаждения никелевых покрытий и недостаточными физико-механическими и декоративными свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электролит никелирования следующего состава, г/л: хлорид никеля 60; сульфат никеля 300; борная кислота 30; 1,4-бутиндиол 1,75; сахарин 1,2; хлорамин Б 2,0, при температуре 20-25°С, катодная плотность тока находится в пределах 1.0- 1,5 А/дм , а скорость осаждения достигает 0,3 мкм/мин.

Однако данный электролит имеет низкие предельно допустимые плотности тока нанесения никелевых покрытий и очень чувXI

о VJ

о

ю ь.

ствителен к загрязнениям. В связи с этим требуется предварительная проработка при малых плотностях тока с целью удаления примесей железа, цинка, меди, а также обработка активированным углем для удаления органических примесей.

Цель изобретения - расширение интервала рабочих плотностей тока.

Поставленная цель достигается тем, что в электролит никелирования, содержащий хлорид никеля, борную кислоту, 1,4-бутин- диол, сахарин, дополнительно вводят фторид аммония и тетраметилгликоль при следующем соотношении компонентов, г/л: хлорид никеля 200-300; борная кислота 25- 35; 1,4-бутиндиол 0,3-0,8; сахарин 0,6-1,2; фторид аммония 60-80; тетраметилгликоль 0,5-2,0.

Электроосаждение никеля ведется при 18-25°С, аноды - никелевые.

Электролит готовят следующим образом.

В воде при 70-80°С растворяют хлорид никеля, борную кислоту, фторид аммония, сахарин, после чего, когда электролит остынет до комнатной температуры, в раствор вводят 1,4-бутиндиол и тетраметилгликоль. рН электролита доводят либо соляной кислотой, либо 35%-ным раствором аммиака.

Электролит стабилен в работе и при пропускании 230-250 ач/л количество электричества необходимо корректировать по 1,4-бутиндиолу и тетраметилгликолю в количестве 0,3 и 0,4 г/л соответственно, Фторид аммония корректируется на основании химического анализа электролита.

В табл. 1 приведены примеры составов электролитов для осаждения никелевых покрытий и режимы осаждения.

Граничные концентрации компонентов электролита определены экспериментально.

Увеличение содержания хлорида никеля выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с уменьшением рассеивающей способности и стабильности электролита. Кроме того, увеличивается унос ионов никеля вместе с деталями после их покрытия.

Уменьшение содержания хлорида никеля ниже нижнего предела указанной концентрации в электролите ведет к резкому уменьшению предельно допустимых катодных плотностей тока.

Увеличение содержания борной кислоты в электролите выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с предельной растворимостью борной кислоты.

Уменьшение содержания борной кислоты ниже нижнего предела приводит к уменьшению буферной емкости электролита и снижению интервала рН действия борной

кислоты как буфера. Снижаются предельные катодные плотности тока и физико-механические свойства никелевых покрытий, Увеличение содержания сахарина выше верхнего заявляемого предела снижает пре0 дельную катодную плотность тока и ухудшает физико-механические свойства никелевых покрытий.

Уменьшение содержания сахарина в электролите ниже нижнего предела указан5 ной концентрации ухудшает физико-меха- нические свойства никелевых покрытий.

Увеличение содержания 1,4-бутиндиола выше верхнего заявляемого предела снижает предельную катодную плотность тока и

0 ухудшает физико-механические свойства никелевых покрытий.

Уменьшение содержания 1,4-бутиндиола ниже нижнего предела указанной концентрации ухудшает физико-механические

5 свойства никелевых покрытий.

Увеличение содержания фторида аммония в электролите выше верхнего заявляемого предела нецелесообразно, что связано с предельной растворимостью фторида ам0 мония.

Уменьшение содержания фторида аммония ниже нижнего предела приводит к уменьшению буферной емкости электролита и снижению интервала рН действия фто-.

5 рида аммония как буфера, снижаются предельные катодные плотности тока и физико-механические свойства никелевых покрытий.

Увеличение содержания тетраметилгли0 коля выше верхнего предела приводит к ухудшению физико-механических свойств никелевых покрытий и к снижению катодных плотностей тока.

Уменьшение содержания тетраметилг5 ликоля ниже нижнего предела приводит к снижению предельных катодных плотностей тока.

В табл. 2 приведены сравнительные эксплуатационные характеристики электроли0 тов и физико-механические свойства никелевых покрытий, осажденных при комнатной температуре (18-25°С).

Как видно из табл. 2, предельно допустимые катодные плотности тока при осаж5 дении никелевых покрытий из известного электролита в 15,7-26 раз ниже предельных катодных плотностей тока при осаждении никелевых покрытий из предлагаемого электролита. Физико-механические характеристики никелевых покрытий, осажденных из предлагаемого электролита, достаточно высок.

Формула изобретения Электролит блестящего никелирования, содержащий хлорид никеля, борную кислоту, 1,4-бутиндиол и сахарин, отличающийся тем, что, с целью расширения

интервала рабочих плотностей тока, он дополнительно содержит фторид аммония и тетраметилгликоль при следующем соотношении компонентов, г/л: хлорид никеля 200-300; борная кислота 25-35; 1,5-бутин- диол 0,3-0,8; сахарин 0,6-1,2; фторид аммония 60-80; тетраметилгликоль 0,5-2,0.

Таблица 1

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электроосаждению никеля, и может найти применение в различных областях техники при нанесении защитно- декоративных никелевых покрытий. Цель изобретения - повышение допустимых плотностей тока. Электролит никелирования содержит, г/л: хлорид никеля 200-300, борная кислота 25-35; 1,4-бутиндиол 0,3- 0,8; сахарин 0,6-1,2; фторид аммония 60-80, тетраметилгликоль 0,5-2,0. Повышение допустимых плотностей тока происходит в 15,7-26 раз за счет дополнительного введения фторида аммония и тетраметилгликоля. 2 табл.

л 10Табл и ца 2