Водный раствор для химического осаждения покрытий из сплава никеля Советский патент 1980 года по МПК C23C3/02 

1

Изобретение относится к области получеция химических покр.ытий, в частности покрь1тий из сплава никеля с хромом и может быть использовано в порошковой металлургии при получении порошков, исипользуемых, в свою очередь, для напыления жаростойких покрытий, повышающих стойкость изделий jc воздействию агрессивных сред и BbicojKHX температур.

Известен раствор для химического осаждения покрытий из сплава никель-хром на медь и на сталь, содержаш;ий соединения осаждаемых металлов - хлористьщ никель и хлористый хром, гипофосфит натрия в качестве восстановителя, цитрат натрия и фторид аммония 1.

Осаждение покрытия из этого раствора проводят при рН 4,0-4,5 и температуре 88-92°С. На поверхности меди или стали получают покрытие, содержащее 74-80% никеля, 22-14% хрома и 4-6% фосфора. Присутствие фосфора в материалах, используемых для напыления жаростойких покрытий, нежелательно, так как фосфор понижает температуру плавления и ухудщает механические свойства покрытия и материала подложки.

В связи с этим ставилась задача получения никельхромового покрытия без содержания фосфора.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предложенному раствору является известный водный раствор для химического

5 осаждения покрытий из сплава пикселя, в частности никеля с олоэом, содержащий хлористый никель и двуххлористое олово в качестве соосаждаемого металла, гидразин гидрат в качестве восстановителя, лимонноilO кислый натрий и дополнительн.ый комплексообразователи: трилон Б и гл,и1кокол при определенном соотнощении компонентов

И.

Этот раствор обеспечивает получение Ji6 качественных покрытий из сплава никеля, нричем полученные покрытия не содержат в своем составе фосфор за счет того, что в качестве восстановителя использован гидразин гидрат.

30 Однако из этого раствора невозможно осадить покрытия из сплава никеля с хромом, так как введение в раствор, имеющий щелочную среду, соединения трехвалентного хрома в качестве соли соосаждаемого 25 металла приводит к выпадению в осадок гидроокиси хрома.

Целью изобретения является стабилизация раствора при осаждении сплава никеля 80 с хромом.

Эта цель достигается тем, что раствор, сопасыо изобретению в отличие от известного, при использовании фтористого хрома в качестве соли соосаждаемого металла содержит вииную и щавелевую кислоты в качестве доиолнительиых комплексообразователей при следующем соотношении компонентов:

Хлористый никель, г7-10

Фтористый хром, г15-20

Гидразин гидрат, мл180-200

Лимоннокислый натрий, г7-10

Винная кислота, г7-9

Щавелевая кислота, г9-10

Вода, лДо 1

Щавелевая кислота с ионом хрома образует комплексный ион, который препятствует выпаданию гидроксида хрома в осадок и восстанавливается гидразин гидратом до металла. В присутствии щавелевой кислоты увеличивается также скорость осаждения металла и злучшается качество покрытия. Добавка винной кислоты также способствует восстановлению хрома, тормозит побочную реакцию восстановления водорода и препятствует самопроизвольному восстановлению его в объеме раствора. Такой раствор позволяет получить никельхромовое покрытие как на металлическую, так и на неметаллическую поверхности.

Предлагаемый раствор был опробован для нанесения покрытия на порошок из двуокиси циркония.

Пример. В термостат погружают стакан емкостью 500 мл, в который наливают 300 мл раствора для химического осаждения никель-хромового сплава следующего состава:

Хлористый никель, г7

Нитрат натрия, г7

Фтористый хром, г18

Щавелевая кислота, г9

Винная кислота, г7

Гидразин гидрат, млISO

Вода, лДо 1

В раствор помеп,ают норошок двуокиси циркония из расчета 15 г иа 1 л раствора. Температуру раствора поднимают до 93°С, рН до 13,5 доводят концентрированным

раствором щелочи и в течение 30 минут при перемсшиваппи механической мешалкой ведут процесс осаждения пикельхромового покрытия. По истечении указанного времени процесс осаждения нрерывают. Полученный порошок двуокиси циркония, покрытый никельхромовым сплавом, промывают водой и сушат в сушильном шкафу.

Приведенные испытания и анализ порошка на количество никеля и хррма в покрытии показали, что процесс получения порошка с ннкельхромовым покрытием легко осуществим, что количество осажденного металла составляет от 3 до 10% от веса порошка.

В покрытии содержится от 20 до 25% хрома и от 80 до 75% никеля.

Формула изобретения

Водный раствор для химического осаждения покрытий из сплава никеля, содержаП1,ий хлористый никель, соль соосаждаемого металла, гидразин гидрат, лимоннокислый натрий н дополнительный комилексообразователи, отличающийся тем, что, с целью стабилизации раствора при осаждеifHH сплава никеля с хромом, он в качестве дополнительных комплексообразователей содержит винную и щавелевую кислоты, а в качестве соли соосаждаемого металла - фтористый хром при следующем соотношении компонентов:

Хлористый никель, г7-10

Фтористый хром, г15-20

Гидразин гидрат, мл180-200 Лимоннокислый натрий, г7-10

Винная кислота, г7-9

Щавелевая кислота, г9-10

Вода, лДо 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 262576, кл. С 23 С 3/02, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР Л 369182, кл. С 23 С 3/02, 1971.