Электролит для осаждения покрытий из сплава золото-медь Советский патент 1981 года по МПК C25D3/62 

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА

1

Изобретение относится к гальваиот стегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплава золото-Медь на поверхность слаботОчных скользящих контактов, обладающих низким и постоянным во времени значением переходного сопротивления, высокой надежностью контактирования и большим ресурсом.

Известно использование для слаботочный .скользящих контактов металлургического сплава с структурой упорядоченного твердого раствора АцСй который позволяет совместить противоречивые требования - низкого и постоянного во времени значения .переходного электрического сопротивления и высокой износостойкости контакта, структуру AuCul получают путем термической обработки литого сплава по определенному режиму ULj .

Недостатками данного способа получения слаботочных скользящих контактов являются сложный технологический процесс получения сплава заданной структуры AuCu t и большой расход зо- лота.

Наиболее близким к предлагаемому является известный электролит для осаждения покрытий из сплава золотоЗОЛОТО-МЕДЬ

медь , содержащий соли золота и меди и калий железистосинеродистый. Электролит содержит также калий роданистый. Процесс осаждения ведут при

5 40-7О С с использованием реверса тока.

Данный электролит позволяет получать покрытия с удельным и переходным сопротивлением, соответственно равным 0,61-10 Ом-см и 1,5,,

микротвердость сюкрытий составляет 2200-2900 МНа. внутренние напряжения - 40 МПа 12}.

Однако износостойкость получае.- мах. покрытий недостаточна; при испыта15 НИИ покрытий при нагрузке Э г без тока через 100 ч испытаний надежность контактироваиия снижается, явно виден износ дорожки, пыль, переходное сопротивление пов«з1шается, а чеiO рез 14Q ч покрытие уже не вьщерживает испытаний Кроме того, данный электролит не позволяет получить покрытия с упсфядоченной структурой типа AuCulr пригодные для слаботочных ск(альзящй« контактов. Имеет повьааенную равочую температуру электролиза, что приводит к нестабильности электролита и ухудшает санитарно-гигиенические условия, необходимость

ЭО же реверсйройания тока осложняет

как сам процесс нанесения покрытий, так и оборудование для их нанесения. Цель изобретения - повышение изНОСОСТОЙ1СОСТИ при сохранении низкого и постоянного значения удельного и переходного сопротивления и экономия золота.

Указанная цель достигается тем, что электролит дополнительно содержит калий углекислый, калий сернокислый и полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов,г/л: Соль золота (в пересчете на

металл)3-8

Соль меди (в пересчете на металл) 5-15 Калий железистосинеродистый 100-250 Калий углекислый 30-40 Калий сернокислый 20-40 Полиэтиленполиамин 0,1-1,5 Электролит для осаждения контактного сплава золото-медь готовят из электролитов золо чения и меднения с удвоенной концентрацией по металлу, приготовленных отдельно. Электролиты готовят на дистиллированной воде.

Железистосинеродистый электролит меднения готовят путем составления соли Шевреля, после чего к декантированному осадку соли приливают 50%ный раствор железистосинеродистого калия, нагретый до кипения, подщелачивая полученную смесь едким калием до рН 11-12, при этом 10%-ный едкий калий вводят в смесиь в количестве 30 г/л и кипятят все вместе 3,5-4 ч. Осадок, содержги ий Fe(OH)j , анализируют на отсутствие Си и удаляют из ванны фильтрованием.

При приготовлении электролита золочения сливают горячие растворы лоташа и железистосинеродистого калий, в полученную смесь вводят золотохлористоводородную кислоту, приготовленную непосредственно перед Использованием путем растворения металлического золота в царской водке при нагревании на водяной бане до полного растворения золота. После

кипячения 15 мин на газовой горелке отфильтровывают осадок гидроокиси железа, в фильтрат вводят раствор сернокислого калия и продолжают кипячение в термостате,залитом кремнийорганической жидкостью сополимер 5 при постоянном перемешивании 68 ч. Полученный электролит фильтрую1 и доводят объем до заданного.Затем сливают равные объемы электролитов меднения и золочения, вводят расчетное количество полиэтиленполиамина, рН электролита доводят до 11,8-12,5 едким кали или соляной кислотой.

Электролит устойчив во времени и работе.

Осаждение покрытия для предотвращения взаимной диффузиии подложки (медь) и покрытия производится на подслой химически осажденного никеля толщиной 2 мкм или электроосажденного висмута такой же толщины. По внешнему виду осадки светлые, полублстящие .

Из предлагаемого электролита непосредственно в процессе электроосаждения формируются покрытия со структурой упорядоченного твердого раствора AuCul, совмещающие высокую износостойкость и микротвердость с низкими значениями переходного и удельного электрического сопротивления и постоянством свойств во времени. Так, при испытании покрытий на износостойкость 280 ч сохраняется стопроцентная надежность контактирования, переходное сопротивление не увеличивается, свыше 340 ч происхдит небольшое увеличение переходного сопротивления при сохранении стопроцентной нащёжности контактирования,а после 500 ч переходное сопротивление увеличивается в 1,5 раза, но сохраняется стопроцентная надежность контактирования.

Осаждение покрытий ведется при 15-30С, т.е. во всем интервале температур производственных помещений.

В таблице приведены примеры предлагаемого электролита.

Калий железистОсинеродистый

Калий углекислый калий сернокислый Полиэтиленполиамин

250

100 40 40 1,5 30 20 ОД

Продолжение таблицы