Водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия Советский патент 1977 года по МПК C25D3/56 

1

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению сплавов на основе кадмия.

Известны водные электролиты для осаждения кадмиевык покрытий, которые широко ис- 5 пользуются для защиты деталей машин и приборов от коррозии в условиях морского и тропического климата, в качестве антифрикционных покрытий, а также благодаря хорошей паяем ости для покрытия электрических ю контактов.

Известны водные электролиты для осаждения висмута, покрытия которого используются в качестве антифрикционных 1 .

Согласно диаграмме состояния легирова- is ния кадмия висмутом можно снизить температуру плавления сплава кадмий-висмут при содержании висмута в сплаве 60% с 321 до 144 С 2 .

Однако электролитический сплав кадмий- 20 висмут до настоящего времени не получен.

Известный водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия, например сплава кадмий-никель, содержащий сернокислую соль кадмия и соль соосаждаемого металла-25

сернокислый никель и полиэтиленполиамин З , является наиболее близким к изобретению по составу компонентов.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что, он дополнительно содержит лимоннокислый натрий, молочную кислоту, поливиниловый спирт и хлористый натрий, а в качестве соли соосаждаемого металла-лимонно-кислый висмут при следующем соотношении компонентов:

Сернокислый кадмий, моль О,3-О,4 Лимоннокислый висмут, моль о,05-0,2 Лимоннокислый натрий, моль 0,4-0,6 Молочная кислота, моль0,1-0,2

Поливиниловый спирт, г0,001-0,005

Хлористый натрий, г0,5-1,5

Вода, лдо 1

Указанные отличия позволяют получать антифрикционные, корроизионностойкие и способные к пайке покрытия сплавом кадмийвисмут.

Электролит готовят следующим образом Половину указанного количества лимоннокислого натрия растворяют в небольшом объеме воды, доводят рН раствором щелочи до

14, подогревают раствор до 60 С и при перемешивании добавляют лимоннокислый висмут. После растворения в раствор вводят полиэтиленполиамин, молочную кислоту и доводят рН до 8,5-9.5

Отдельно растворяют оставшееся количество лимоннокислого натрия и сернокислый кадмий и при интенсивном перемешивании доводят рН до 8,5-8. Затем сливают оба приго- ю товленнвдх раствора, добавляют хлористый натрий и поливиниловый спирт и доводят раствор водой до 1 л.

При приготовлении электролита использу- )5 ют лимоннокислый висмут, так как другие соли висмута плохо растворимы в данном электролите. Кроме того, наличие анионов других кислот (азотной, уксусной) отрицательно влияет на качество покрытий. Лимоннокислый натрий и полиэтиленполиамин образуют устойчивые прочные комплексы с кадмием и висмутом при рН 7-9, что способствует сближению потенциалов выделения их в сплав. Помимо этого полиэтиленполиамин является поверх- js ностно-активным вешеством, которое способствует улучшению структуры и качества осадков, а также повышает стабильность электролита. Молочная кислота также служит комплексообразователем, и кроме того, по- jg вышает рассеивающую способность электролита и увеличивает его буферную емкость.

Добавка в электролит хлористого натрия дозволяет уменьшить пассивацию кадмиевых анодов при длительном электролизе, а также улучшить структуру осадков. Поливиниловый спирт в качестве поверхностно-активного вешества улучшает структуру осад ков и делает их более светлыми.

Состав электролита, режим осаждения и экспериментальные данные приведены в табл 1.

При осаждении используют раздельные аноды из кадмия и висмута.

Катодный и анодный выходы по току составляют 100%.

Из предлагаемого электролита осаждают светлые, мелкокристаллические, хорошо сцепленные с основой покрытия.

Результаты испытаний сплавов различного состава на паяемость представлены в табл. 2.

Как видно из таблицы покрытия сплавом паяются лучше, чем кадмиевые покрытия.

В связи с легкоплавкостью и хорошей паяем остью сплава электролит может быть использован для нанесения на электрические контакты сплава кадмий-висмут. Электролит не содержит летучих, агрессивных и токсичных веществ.

7

051416

8 Таблица 2,

Формула изобретения Водный электролит для осаждения спла- нов на основе кадмия, содержащий сернокислый кадмий, cuib, CD осаждаем or о металла 25 и полиэтиленполиамин, отличают и йс я тем, что, с целью получения антифрикционных, коррозионностэйких и способных к найке покрытий сплавом кадмий-висмут, он дополнительно содержит лимоннокислый зо натрий, молочную кислоту, поливиниловый спирт и хлористый натрий, а в качестве соли соосаждаемого металла-лимоннокислыйвисмут при следующем соотношении компонентов:35

Сернокислый кадмий, моль 0,3-0,4 Ли;лоннокислый висмут, моль 0,05-0,2

Лимоннокислый натрий, моль 0,4-О,6

Молочная кислота, моль Полиэтиленполиамин, моль Поливиниловый спирт, г Хлористый натрий, г Вода, л

Источники инфорглации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 301374, М.Кл.С 25 Г 3/56, 1970.