Электролит вольфрамирования Советский патент 1981 года по МПК C25D3/66 

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ВОЛЬФРАШРОВАНИЯ

I

Изобретение относится к получению вольфрамовых покрытий электрохимическим осаждением из расплава, и, в частности к составам электролитов для нанесения покрытий.

Известен электролит воль амирования, содержащий расплав хлорида, вольфрама та и оксида кальция ГЗ Недостатком этого электролита является сравнительно высокая микротвердость покрытий и невозможность получения покрытий на некоторых электроотрицательных металлах, в частности на ниобии.

Известен также электролит вольфрамирования, содержащий триоксид вальфрама, окись цинка и вольфрамат натрия .

Хотя этот электролит и позволяет наносить покрытия на никель, однако наличие в составе покрытия цинка .ухудшает его эксплуатационные свойства.

Наиболее близким k предлагаемому является электролит вояь фамировавия, содержащий расплавы хлоридов калия и натрия в эквимольном соотношении, 2-10 молД вольфрамата щелочного ме- : талла, 1-3 мол.% пирофосфата щелочного металла, 0,25-2 мол.% метафос- . фата щелочного металла. Процесс проводят на воздухе при плотности тока 0,02-0, А/см, температуре 660-700 С, Известный электролит позволяет получать покрытия толщиной До 50 мкм и микротвердостью 520 кг/см на подложках из меди, графита, молибдена tSj.

Недостатком известного электролита является сравнительно высокая микротвердость полученных покрытий и иевозможность получения покрытий на электроотрицательных металлах.

Цель изобретения - нанесение воль-; фрамовых покрытий на подложки из электроотрицательных металлов (ниобий, титан, никель, тантал) и сниже ние микротвердости получаемых покрытий. Указанная цель достигается тем, что электролит содержащий вольфрамат металла и эквимольную смесь хлоридов натрия и калия, дополнительно содержит диоксид вольфрама, а в качестве вольфрамата металла - вольфрамат бария, рри следующем соотношении компонентов, масс.%: Диоксид вольфрама 5-9 Вольфрамат бария 32,0-37,7 Эквимольная смесь хлоридов натрия и калияОстальноеИспользование вольфрамата бария и введение в электролит диоксида вольфрама, предотвращает раствореьше в электролите-расплаве электроотрицательных металлов и способствует снижению микротвердости получающихся покрытий. При этом снижение концентрации вольфрамата бария ниже 32,0 масс,% приводит к растворению электроотрицательной подложки и получить покрытия не удается,, При концен рации вольфрамата бария вьше указанного предела происходит осаждение вольфрамовых бронз. При уменьшении концентрации диоксида вольфрама 3 масс.% и увеличении концентрации 9 масс.% происходит образование вольфрамовых бронз, т.е. получаются покрытия низкого качества, содержащие вольфрамовые оксиды. Электролит готовят следующим обр аз ом. Сплавляют заданные количества предварительно просушенных солей и диоксида вольфрама в инертной атмосфере азота. Электролит предварительно прорабатывают током в течени 3 ч при плотности тока О,.5 А/см, что позволяет удалить из расплава следы влаги и электроположительные примеси. Электролиз проводят при катодной плотности тока 0,01-0,09 А/см, тем ратуре 800-900с в течение 2-3 ч в графитовом или синтеркорундовом тигле. Анод - вольфрам. Катод - гра фит, никель, ниобий, титан, молибде или тантал. При этом получаются вол фрамовые покрытия толщиной 40-50 мк Пример 1. Для нанесения по крытий на Деталях из ниобия используют электролит, содержащий масс.%: Вольфрамат бария 30,0 Диоксид вольфрама 5,0 Хлорид калия45,0 Хлорид натрия45,0 При плотности тока 0,01 А/см , температуре , в течение 2 ч получают покрытия толщиной 13,4 мкм. Полученные покрытия имеют мелкокристаллическую структуру, микротвердость равна 300 кг/см. Пример 2.На деталях из титана в электролите, содержащем,масс.% Вольфрамат бария Диоксид вольфрама Эквимольная смесь хлоридов калия и До 100 натрия при плотности тока 0,05 А/см,температуре 800 С за 3 ч получают покрытия толщиной 28,4 мкм и микротвердост тью 387 кг/см. Пример 3. На деталях из тантала получают вольфрамовые покрытия из электролита, сод ержащего, масс.%: Вольфрамат бария 32,0 Двуокись вольфрама 9,0 Эквимольная смесь хлоридов калия и натрияДо 100 процесс осуществляют при плотности тока 0,09 А/см , температуре 800 С в течение 3ч. Толщина полученных покрытий 48 мкм, микротвердость равна 400 кг/см Аналогичге 1е результаты получены при нанесении покрытий на детали из никеля, графита и молибдена. При этом образцы с покрытием выдерживают трехкратный изгиб на 90 без отслаивания покрытий. Как видно из приведенш 1Х данных .j предлагаемый электролит обеспечивает получение высококачественных вольфрамовых покрытий с микротвердостью 380-400 кг/cMTie только на электроположительных, но и на электроотрицательных металлах, что позволит широко использовать изобретение для повышения срока службы изделий в различных отраслях техники. Формула i3обретения Электролит вольфрамирования, содержащий расплав вольфрамата металла и эквимольной смеси хлоридов натрия и калия, отличающийся тем, что, с целью снижения микротвердости покрытий и возможности нанесения их на электроотрицательш е металлы, он дополнительно содержит диоксид вольфрама, а в качестве воль фрамата металла - вольфрамат бария при следующем соотношегош компонентов, масс.%: Диоксид вольфрама 5-9 Вольфрамат бария 32,0-37 Эквимопьная смесь хлоридов Натрия и Остальн калия Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Барабошкин А.Н,- и др. Структуре вольфрамовых 11ок1штий, полученных электролизон хлоридо-вольфраматмых расплавов. Электрохимия расплавлен- . них солеп)ос и твердых электролитов, Труды института электрохюши Уральс ского филиала АН СССР. Свердловск, 1968, №11, с.«5-56. 2. Авторское свидетельство СССР 663764, кл.-С 25 D 3/66, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР № 456853, 25 D 3/66, 1976.