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

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению блестящих никелевых покрытий, которые могут Ьыть использованы в качестве защитно-декоративных покрытий в различных областях техники, а также при гальванопластическом формовании изделий.

Известны электролиты блестящего никелирования, содержащие сернокислый натрий, сернокислый никель, сернокислый магний, хлористый натрий, борную кислоту и бензтиазолилазопроизводные соединения класса фенолов или нафтолов или сернокислый никель, хлористый никель, борную кислоту, 1,4-бутиндиол, сахарин и фталимид.

Нэдостатками известных электролитов являются невозможность получения глянцево-блестящих выравненных покрытий никелем при высоких плотностях катодного тока и значительная пористость в толщинах меньше 20 мкм

Наиболее близким к предлагаемому является электролит блестящего никелирования, содержащий сернокислый никель, хлористый натрий, фтористый калий (или натрий), борную кислоту, 1,4-бутиндиол, формалин и хлорамин Б. Этот электролит позволяет получать блестящие выравненные никелевые покрытия в сравнительно широком интервале катодных плотностей тока,

Однако при плотностях тока выше 5 А/дм резко снижается выравнивающая способность электролита и блеск покрытий, растет пористость катодных осадков.

Цель изобретения - интенсификация процесса, повышение выравнивающей способности электролита и снижение пористости покрытий.

Электролит содержит сернокислый никель, хлористый натрий, борную кислоту, формалин, хлорамин Б, поливиниловый спирт, фурфурол и метилтетграгидрофтале- вый ангидрид.

сл

с

XI

ы

3

ю л

Электроосаждение ведут при плотности тока 1,5-25 А/дм2, температуре 20-65°С и рН 3,5-6,3.

Качественный и количественный состав электролита позволяет увеличить верхний предел рабочих катодных плотностей тока и улучшить при этом защитно-декоративные свойства покрытий, что обеспечивает интенсификацию процесса блестящего никелирования, показателем которой является повышение скорости осаждения.

Присутствие в электролите комплекса органических добавок (формалина и хлорамина Б совместно с фурфуролом, поливиниловым спиртом и метилтетрагид- рофталевым ангидридом) способствует получению глянцево-блестящих покрытий при высоких плотностях катодного тока (до 25 А/дм ), повышает выравнивающую способность электролита (до 97%) и снижает пори- стость (при толщине 5 мкм и выше могут быть получены беспористые покрытия). Выравнивающее действие комплекса добавок имеет адсорбционио-диффузионный механизм, согласно которому поверхностно-ак- тивные вещества, адсорбируясь на выступах микрорельефа, создают неодинаковые условия доставки разряжающихся ионов никеля к выступам и углублениям. Добавки перераспределяют скорости про- цесса электроосаждения по поверхности с преимущественным выделением металла в микровпадинах, что приводит к подавлению развития шероховатости катодного осадка, выглаживанию микрорельефа и образова- нию плотных глянцево-блестящих беспористых никелевых покрытий.

Адсорбция добавок вызывает также значительный сдвиг катодного потенциала в отрицательную область, что препятствует разряду ионов железа и меди, находящихся в электролите в виде примесей, и увеличивает на порядок ПДКэтих элементов в электролите никелирования.

Фурфурол совместно с поливиниловым спиртом снижает удельный вес побочной

реакции разряда ионов водорода, стабилизирует рН прикатодного слоя и, таким образом, устраняет протекание реакции образования гидроксида никеля, что в конечном итоге повышает качество покрытий и увеличивает выход по току.

Испытания покрытий проводят по следующим методикам.

Коэффициент зеркального отражения определяют фотоэлектрическим блескоме- ром ФБ-2 относительно серебряного зеркала.

Выход по току определяют гравиметрически с помощью медного кулонометра.

Пористость никелевых покрытий определяют по ГОСТ 9.302-79.

Выравнивающую способность электролита определяют по формуле

Ra0

Р ig

Rap

100%,

где Rao параметр шероховатости поверхности материала основы, мкм,

Raf- параметр шероховатости поверхности покрытия, мкм.

Параметр шероховатости определяют профилометром с цифровым отсчетом и индуктивным преобразователем модели 296 ТУ 2-034-4-83.

Формула изобретения

Электролит блестящего никелирования, содержащий сернокислый никель, хлористый натрий, борную кислоту, формалин и хлорамин Б, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса повышения выравнивающей способности электролита и снижения пористости покрытий, он дополнительно содержит поливиниловый спирт, фурфурол и метилтетрагидрофтале- вый ангидрид при следующем соотношении компонентов, г/л: сернокислый никель 250- 280; борная кислота 20-30; хлористый натрий 5-10; формалин 0,2-1,0; хлорамин Б 0,2-1,0; поливиниловый спирт 0,02-0,15; фурфурол 0,02-0,07; метилтетрагидрс та- левый ангидрид 0,005-0,01.

Использование: в качестве защитно-декоративных покрытий, а также при гальванопластическом формировании изделий. Сущность изобретения: нанесение покрытий осуществляют в электролите, содержащем, г/л: никель сернокислый 250-280; борная кислота 20-30; хлористый натрий 5- 10; формалин 0,2-1; хлорамин Б 0,2-1; поливиниловый спирт 0,02-0,15; фурфурол 0,02-0,07; метилтетрагидрофталевый ангидрид 0,005-0,01.