Электролит для получения ниобиевых покрытий Советский патент 1981 года по МПК C25D3/66 

.1

Изобретение относится к области нанесения гальванических покрытий, в частности киобиевых, из расплавов солей и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известны фторидные электролиты для нанесения ниобиевых покрытий из распла« 11иГ2..

Однако ниобиевые покрытия высокого качества могут быть получены при тщателыюй очистке компонентов.

Фториды лития, натрия и особенно калия чрезвычайно гигроскопичны и получить эти сопи без кислородных анионных примесей Сг и ОН , образуюшихся в процессе высушивания и плавки солей в ре ауглт&те гидролиза, практически невозможно. Присутствие же в расплаве кислородных анионов существенно снижает качество ниобиевых покрытий.

Наиболее близким по технической суш. нести и достигаемому результату является электролит для получения ниобневых no крытвй. содержащий эквимолврную смесь

хл{фЕаа натрия, хлорида калня и рента фторниобат калия 2.

Недостатком этого электролита является то, что он не обеспечивает необходимого качества покрытий, так как величие остаточной влаги в электролше, нарушение герметичности электролизера в процессе его э ксплуатацин привод5ГГ к гидролизу ниобийсодержаошх солей и, как

10 следствие этого, к накоплению в расплаве кислородсодержащих ионов. Так, в случае K2NtjF7 образуется: (жсифторндKB-обня К 3 NbOP . При подаче напряжения на ванну нанесение покрытий . будет

15 происходить как из K.NbF7 K NbOFg , п сксшьку оксифггоридные комплексы CNbOFeJ разряжаются прн потенциалах на О,1-0,15Б положительнее,

чем фторидные комплексы ЫЬР7 3

к В результате при разряде оксифторидов (Лсобия покрытия получаются с довольно большим содержанием кислорода, что при водит к уменьшению их пластичности и увеличению пористости. Ухушиается также сиеплявмость покрытия с пооложкоИ. Целью данного изобретения является снижение пористости к повышение пластичности покрытий, Поставленная цель достигается тем, что электролит дополнительно содержит нэмплексную фгорсодержащую соль или смесь ггорсодержащих солей а миния, титана, тантала, циркония при следуюшем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид натрия- хлорид калия (эквимолярная смесь)65-Q6 Гептафторниобат калия2-ЗО. Комплексная фггорсодержащая соль или смесь фторсодержащих солей металлов, выбранных из группы, включающей, алюминий, титан, тантал, цирконий2-5 Действие комплексных фпгорсодержаших солей алюминия, титана, тантала и циркония заключается в том, что катионы этих солей обладают большим сродством к кио лороду, чем ниобий, и переводят его из О сифторидных соединений во фторкдные, сами образуя при дт0м оксифпгориды. Образу ющиеся оксифгориды алюминия, титана, тантала, пиркошш разряжаются при потенциалах более отрицательных, чем ниобий, и в процессе нанесения покрытий не участ вуют. Уменьшение, содержания кислорода в покрытии уменьшают пористость покрытий и повышает их пластичность. П р и м е р, В электролизер загружали обезвоженную эквимолярную смесь хлоридов калия и натрия, гептафторниобат калия и комплексную соль фторида металла. В качестве анодного материала брали металлический ниобий. Аппарат вакуумировали, зешолняли аргоном, расш1авл5ши электролит и поднимали температуру расплава до 7ОО С, после чего в него погружали на токоподводе покрываемую деталь и вели д электролиз при плотности тока 0,07 А/см. После образования ниобиевого покрытия нужной толщины деталь извлекали из электролита, охлаждали в атмосфере инертного газа, отмывали от остатков электролита 3%-ным раствором соляной кислоты и высушивали в вакууме при 6О-8СРс. После этого в образцах определ$ти содержание кислорода, пористость и пластичность покрытий. Покрытия оыли получены при использовании электролитов с содержанием 230 мас.%К2НЪР7 без добавок и с добавками 2-5 мас.% комплексных солей МозАЕР, ,K,,Tab,K,iZrFg остальное - эквимол51рная смесь Результаты приведены в таблице.

Из электролита МаСб- КСб- с содержанием 2-ЗО мас.% К2НЬР7. бьига получены покрытия с содержанием О,04-О)6 мас.% кислорода с пористЪстью 0,О1%. Образец с покрытием выдерживал только однократную навивку в спираль диаметром 6 мм. В то же время в электролитах с добавками осаждались беспористые пластичные покрытия, содержащиеменее О,О1 кислорода, которые выдерживали многократную навивку в спираль без увеличения пористости. При этом выход годной продукции - токопроводяшего изделия с беспористым ниобиевым noi рытием, увеличивается на 50-60%. При использовании известного электролита вследствие появления оксифпгоридных комплексов ниобия в расплаве за счет частич иого нарушения герметичности электролизера и влаги, вносимой добавками солей для восполнения уровня расплава, электролит приходилось полностью замеиять. Смена электролита производилась через 5-6 цней работы. Введение же комплеко ных садей Mc,,AKF6 .КдТтРе .KzTqF-, 6 позволило увеличить срок иопшьэования электролита в 4-5 раз, что позволит широко использовать его в промьшшёкности. Формула изобретения Электролит для получения ниобиевых покрытий, содержащий эквимолярную смесь хлоридов j aтpия и калия и гептафггорниобат калия, отличающийся тем, что, с целью снижения пористости и повышения пластичиости покрытий, он дополнительно содержит комплексную фторсо11держащую сопь или сМесь фг фоодержаших солей металлов, выбранных из группы, включающей алюминий, тлтвя, тантал, цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлорид. натрия - хлорид калия 65-96 (аквимолврная смесь.) Гептафторииобат калия - Ксялшекстаяг Злорсодержащая Соль или смесь фторсодержа щих солей металлов, выбранных из группы включающей алюминий, титан, тантал, цирконий Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.)г R.G-The Ееес1уофроб1tio i of mobiowi о -tungrgten.U.K. tom brtergV.Auili. (JRepi, 1977 HQt-R -M 2882, 1-6. 2. Котелевский В. A. и др. Получение ниобиевых покрытий электролизом расплавленных сред. Труды института алект рохимии. Уральский научный центр АН СССР, 1974, вып. 21, 56-6О.