Электролит для осаждения покрытий сплавом серебро-сурьма Советский патент 1980 года по МПК C25D3/64 

1

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий сплавом серебро-сурьма.

Известен электролит для осаж- 5 дения покрытий сплавом серебро-сурьма, содержащий дициакоаргентат калия, сурьмяновиннокислый калий, роданистый калий, углекислый калий, калий-натрий виннокислый, тетра- Ю гидрофурфуриловый спирт и красное турецкое масло 1.

Известный электролит, хотя и позволяет получать покрытия высокого качества, но обладает низкой j скоростью осаждения вследствие использования низких плотностей тока.

Наиболее близок к изобретению по составу компонентов, известный 20 электролит для осаждения покрытий сплавом серебро-сурьма, содержащий серебро азотнокислое, калий железистосинеродистый, калий углекислый, калий роданистый, калий сурьмановин-5 нокислый и калий - натрий виннокислый 2 .

Известный электролит также позволяет получать покрытия с высокими физико-механическими свойствами. ЗО

Однако покрытия обладают значительной пористостью и низкой скоростью осаждения вследствие использования низких плотностей тока.

Цель изобретения - снижение пористости покрытий, полученных при повышенных плотностях тока.

Указанная цель достигается тем, что электролит дополнительно содержит тиомочевину и краситель конгокрасный при следующем соотношении компонентов, г/л;

Серебро азотнокис-лое (в пересчете на металл)35-42

Калий железистосинеродистый50-100

Калий углекислый 25-50 Калий роданистый 120-150 Калий сурьмяновиннокислый (в пересчете на металл) 3-6 Калий - натрий виннокислый50-60Тиомочевина 0,8-1,1 Краситель конгокрасный 0,005-0,01 Электролит готовят по прототипу с дополнительным введением тиомочевины и красителя конго-красного (краситель КК- ).

Процесс осаждения рекомендуют проводить при 20 + , катодной плотности тока 1-3 А/дм с использованием серебряных анодов и покачивания катодной штанги. Покрытия наносят на медную фольгу.

Состав и свойства известного и предлагаемого электролитов предJ ставлены в таблице.

Состав, г/л Серебро азотнокислое (в пересчете на сереро)

Дицианоаргентат кали (в пересчете на сереро)

Калий железистосинеродистый

Калий углекислый Калий роданистый

Калий сурьмяновиннокислый (в пересчете на сурьму)

Калий-натрий виннокислый

Тиомочевина

Краситель конгокрасный

Красное турецкое

Толщина покрытия, мкм

Скорость осаждения, мкм/мин

Выход по току,%

42

38

38

38

4,5 4,5

64,5

6055

55 55

1,10,95 0,95 - 0,0075

0,010,0075 Содержание сурьмы в сплаве,% 2,0-3,4 0,610,0 Пористость, пор/см Микротвердость, кг/мм 135- 97160 185 Удельное сопротивление, Ом. 0,087 0,017 0,3 Переходное сопро0,061 0,018 тивление. Ом 0,015 Отражательная способность, % 97-98,5 97,5 Рассеивающая способность, % 60 63 Сцепление с медПок)ытие не сэт ной основой Стабильность (при пропускании 1А.ч/л в ванне выделяется шламм мг)

Как видно иэ таблицы, только совместное присутствие в электролите двух поверхност.но-активных веществ ; (ПАВ) - тиомочевины и красителя КК позволяет значительно снизить пористость покрытий, а также повысить плоность тока и скорость осаждения. Кроме того, смесь предлагаемых ПАВ заметно облегчает кинетику осаждений сплава в ходе второго катодного процесса (сплавообразование), увеличивая предельную плотность тока, что смещает начало выделения водорода к более высоким значениям потенциала («v- на 200 мВ) .

Исследование кинетики осаждения сплава с помощью поляризационных кривых показывает, что начиная со значений потенциалов электрода (-0,5)-(-0,6) В влияние ПАВ постепенно устраняется. После (-0, В)В потенциальные кривые в электролитах с ПАВ и без них практически совпадают, выход по току и пористость покрытий сравниваются. Все это позволяет говорить об адсорбционном эффекте ПАВ.

Краситель КК предотвращает разложение тиомочевины в электролите и способствует образованию комплекса тиомочевины с серебром.

Продолжение таблицу

5

Помимо указанных ПАВ исследовано влияние и других веществ на пористость получаемых покрытий в роданистосинеродистом электролите, например

0 лаурилсульфат натрия (0,1-12,0 г/л), желатина (0,05-15,0 г/л), гексаметилентетраамин (0,05-5,5 г/л), танин (0,01-1,5 г/л),п -фенилендиамин (0,05-7,0 г/л), калларгоя (0,015,0 г/л) , п -толуидин (0,05-2,5 г/л),

S масляная кислота (,0,05-5,0 г/л) и динитрофенол (0,01- 0,3 г/л). Установлено, что натрий лаурилсульфат, h-фенилендиамин,калларгоя и динитрофенол не оказывают влияния на пористость

0 покрытия. Танин и масляная кислота (3-5 г/л) незначительно уменьшают пористость, но в очень узком интервале плотностей тока. Гексаметилентетраамин уменьшает пористость при кон5центрации 1-3 г/л и при повышенных плотностях тока, и-толуидин незначительно уменьшает пористость при концентрации 0,05-0,1 г/л и плотности то-ка 2-4 мА/см.Желатина до концентрации 0 1 г/л не влияет на пористость при любых плотностях тока, а при больших концентрациях пористость увеличивается.

Пористость покрытий толщиной 6 мкм из электролита с добавкой ПАВ 4,5 4,5 18 19 179 179 0,085 0,085 0,0065 0,0065 98,5 98,5 62 63 основания 1210 77 эквивалентна пористости, а значит и корроэнонной стойкости покрытий из электролита без ПАВ толщиной в 9 мкм. Следовательно, не ухудшая физико-ме -ханических свойств покрытий, можно уменьшить толщину покрытий, что приводит к экономии серебра. Таким образом, предлагаемый электролит позволяет снизить пористость покрытий, получаеких при повышенных плотностях тока, а следовательно, и коррозионную стойкость, что приводит к повышению надежности изделий покрытых сплавом серебро-сурьма. Формула изобретения Электролит для осаждения покрытий сплавом серебро-сурьма, содержащий серебро азотнокислое, калий железистосинеродистый, калий углекислый, калий роданистый, калий сурьмяновиннокислый и калий-натрий виннокислый, отличающийся тем, что, с целью снижения пористости 7 покрытий, полученных при повышенных плотностях тока, он дополнительно содержит тиомочевину и краситель конго-красный при следующемсоотно„,„„„ компонентов, т/лСеребро азотнокислое (в пересчете на металл)35-42 Калий железистосинеродыстый 50-100 Калий углекислый 25-50 Калий роданистый 120-150 Калий сурьмяновиннокислый (в пересчете на металл) 3-6 Калий- натрий виннокислый50-60Тиомочевина 0,8-1,1 Краситель конгокрасный 0,005-0,01 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР 530084, кл. С 25 D 3/64, 1975. 2. Вячеславов П.М. и др. Нецианистое износостойкое серебрение, ЛДНТП, Л., 1976, с. 11.