Электролит вольфрамирования Советский патент 1981 года по МПК C25D3/66 

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ВОЛЬФРАМИРОВАНИЯ

, Изобретение относится к электроосажаению покрытий из расплавов, в час ности к получению вольфрамовых покрыти которые могут быть использованы в радиоэлектронной и авиационной промышленности в качестве защитных. Известен электролит вольфрамировани содержащий хлориды калия и натрия, воль фрамат щелочного металла, смесь метаи пирофосфатов щелочного металла. Процесс электроосажаения ведут в интервале температур 66О-7ОО°С l. . Недостаток указанного электролита состоит в невысокой плотности катодного тока для осаждения сплошных покрытий, которая не превышает О,1 А/см . Наиболее близким к предлагаемому является электролит вольфрамировещия 2, использ1 емый для осажд-ення сплош ных покрытий, который содержит гексахлорвольфрамат калия, галогенид натрия (хлористый натрий) и хлористый капяйпр следующем соотношении компонентов вес.%: K,l.)VCe, 15 - 38 NaCd 31 - 42,5 .. Ой Остальное Электроосаждение сплошных вольфрамовых покрытий из указанного электролита наблюдается только при температурах выше 750 С и происходит с невысокой скоростью. Оптимальными условиями процесса для осажцания покрытий толщиной до 3 мм являются температура 90СРс, , плотность катодного тока 0,1 А/см, при этом выход по току на катоде составляет . Максимальная скорость электроосажДения сплошных вольфрамовых покрытий равна 17О мкм/ч и электролит нестабилен по составу. Цель изобретения - расширение интервала плотностей тока и снижение температуры процесса Поставленная цель достигается тем, что электролит содержит в качестве галогеница натрия фторид натрия при следующем соотношении компонентов, вес,%: Гексахлорвольфрамаг2-2О Фторид натрия27-35 калияОстйльное Электролит готовят следующим образо Смесь хлорида калия и фторида натрия сушат под вакуумом с постепенным повышением температуры до плавления солей. Гексавольфрамат калия получают хлорированием металлического вольфрама над расплавом хлорида калия при 850-9ОО С В полученный вольфрамсоаержащий расплав добавляют необходимое количество пе;реплавленных хлорида калия и фторида натрия. Процесс осуществляют при 700ЭОО С в интервале плотностей тока 0,05 - О,6 А/см. Использование предлагаемрго электролита позволяет получать сплошные мелкокристаллические покрытия из вольфрама с микротвердостью 420-600 кгс/мм и толщиной до 3 мм в интервале температур 7ОО - 9ОО С на графите, молибдене и вольфраме со скоростью 440 мкм/ч, при плотности тока 0,6 А/см а также выходом по току 70-8О% при 700°С и 95-100% при 800 - 900°С. Наличие в электролите фтористого натрия в количестве 27-35 вес.% обеспе чивает снижение температуры процесса получения сплошных вольфрамовых покрытий до 700 С в широком интервале

10,5

27

Остальное

10,5 30

Остальное 10,5

35

Остальное

2

30 8

0,2 0,4

0,2 0,6

0,1

70О

0,О5 54 плотностей тока. При содержании фторис того натрия ниже 27 вес.% и выше 35 вес.% при электролизе образуется плохо сцепленный с подложкой порошок вольфрама. Нижний предел концентрации , 2 вес.% обусловлен тем, что при меньших концентрациях при практически используемых плотностях тока осаждается осадок вольфрама в виде порошка. Верхний предел концентрации , 20 вес.% обусловлен тем, что выше этой концентрации повышается температура электролиза, ухудшается рассеивающая способность ванны и микрораспределение тока на катоде , увеличивается упругость пара соединений вольфрама над ванной. В этом, случае вольфрам также осаждается в виде порошка. Проведение процесса при температуре ниже 70О С приводит к осаждению порошковых и губчатых покрытий. Повышение температуры электролиза выше нецелесообразно вследствие увеличения потерь вольфрама за счет испарения. В интервале температур 7ОО - электролит стабилен по составу. Например, концентрация вольфрама 7,5 вес.% в течение 5 сут электролиза практически не изменяется. Примеры осаждения вольфрамовых покрытий приведены в таблице.

Как видно из приведенньлх данных, электролит позволяет проводить осажйэние сплошных покрытий при низких температурах в широком интервале плотностей тока и соответственно, с более высокой 25 скоростью осаждениуи При этом он не содержит нестойких легкогидролизующихся компонентов.

Применение предлагаемого электролита упрощает технологию получения вольфра- 30 мовых покрытий, уменьшает себестоимость получаемых изделий, что позволяет широко использовать его в промышленности, в частности в приборостроении, авиационной и электронной технике.35

Формула изобретения

Электролит вольфрамирования, содержало щий гексахлорьоль рамат и хлорид калия, а также галогенид натри-я, отличаюПродолжение таблицы

20

щийся тем, что, с целью расширения интервала плотностей тока и снижения температуры процесса, он содержит в качестве галогенида натрия фторид натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Гексахлорвол ьфрамат

калия

Фторид натрия Хлорид калия

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

с. 22-25.