Электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк Советский патент 1981 года по МПК C25D3/58 

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплава медь-цинк (60-80% мбди) желтого цвета на изделия из никелевых, цин-, ковых (типа ЦА, ЦАМ , ЦАМ k-3,, ЦАМ 9-1,5), медных (бронза, латунь) и алюминиевых (литейные и деформируемые) сплавов и на остальные изделия, как в стационарных ваннах (на подвесках), так и в ваннах колокольного и барабанного типов. Известен электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк, содержащий сульфат меди , монофосфат цинка, гидрофосфат аммония, фосфорную кислоту и трилон Б. Из данного элект ролита получают блестящие покрытия с высокой скоростью осаждения til. . Однако покоытия из-за высокого со; держания меди (90-96%) имеют недекоративный красный цвет. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электролит для осаждения покрытий из сплава медьцинк (66-72% меди), содержащий сульфаты цинка и меди, пирофосфат калия и столярный клей, который позволяет получать покрытия желтого цвета 2. Однако известный процесс ведут при низких плотностях тока (0,5 0,7 А/дм ), а срок службы электролита (стабильность) составляет всего 10 А-ч/л. Цель изобретения - повышение стабильности электролита и интенсификации процесса. Поставленная цель достигается тем, что электролит, содержащий сульфаты цинка и меди и пиросульфат калия, дополнительно содержит 2,6-2,7нафталиндисульфокислоту и трилон Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты( при следующем соотношении компонентов, г/л: Сульфат цинка 60-80 Сульфат меди 1-3 Пирофосфат калия 2,6-2,7-нафталиндисульфокислота 6-20 Трилон Б0,6-6 Процесс осаждения проводят при рН 8-8,5, температуре 18-25°С и пло ности тока 0,6-1,5 качестве анода используют нерастворимый анод из стали 12Х18Н9Т и растворимый -. латунь ЛбЗ при отношении S,,: $д 1 : 1,5 или 1 : 1,2 i,gp,5. SpQc 15: Электролит готовят следующим образом, ч Компоненты электролита растворяют в отдельных емкостях в питьевой воде. Сульфаты цинка и меди растворяют в теплой () воде, пирофосфат калия - в холодной воде (в случае использования технического пирофосфата калия, его раствор фильтрует). Пирофосфатные комплексы меди и цинка готовятся s.отдельных емкостях, путем добавления растворов сульфатов меди и цинка в раствор пи рофосфата калия, при этом сначала образуются коллоидные осадки пирсфосфатов меди(голубого цвета)и цинка (белого цвета), которые затем растворяются в избытке пирофосфата калия с образованием темно-синего раствора пирофосфатного комплекса меди и бесцветного раствора пирофос фатного комплекса цинка. Затем оба раствора сливают вместе. Трилон Б растворяют в теплой .с) воде и вводят в электро лит. 2 ,6-2,7-Нафталиндисульфокислота растворяется непосредственно в теплом электролите. рН электролита регулируется фосфорной кислотой или гидроксидом калия. 2,6-2,7-Нафталиндисульфокислота является основной стабилизирующей и блескообразую( добавкой, способствует повышению катодной плотности тока и, соответст венно, увеличению скорости осаждения При увеличении ее концентрации вьше 20 г/л осаждаются матовые пятнистые пок{Л 1тия, а при содержании менее 6 г/л отсутствует положительн(ай эффект. Трилон Б улучшает степень блес ка и прочность сцепления покрытия с основой. Увеличение концентрации трйлона Б снижает,, хотя и не в значительной степени, скорость осаждения покрытия медь-цинк и степень его блеска. Изменение концентраций вспомога104тельных добавок не влияет на состав сплава. Увеличение концентрации сернокислого цинка в электролите снижает содержание меди в катодном осадке и ухудшает качество покрытия. Существенного влияния концентрации сернокислого цинка в электролите на скорость осаждения покрытия медь-цинк не наблюдается. Однако при больших концентрациях скорость осаждения выше. С увеличением концентрации серкокислой меди в электролите пропорционально увеличивается содержание меди в катодном осадке. Скорость осаждения растет с ростом концентрации сернокислой меди, однако качество ухудшается. Увеличение концентрации пирофосфата в электролите способствует преимущественному электроосаждению меди и улучшению качества покрытия. При этом осаждеж1я уменьшается. Катодная плотность тока не оказывает существенного влияния на состав гальв анического сппавз «едь-цинк. Однако с pcJcTOM катодной влот яости тока растет скорость осаждения сплава и ухудшается качество. Увеличение pW способствует преимущественному осаждению цинка. Снижение рН благоприятствует осаждению меди на катоде. С ростом рН скорость сплава падает. При содержании меди ниже 60% осаждается серое или разнотонное пс крытие (на выступах желтое, 8 углублениях серое). При содержании меди в сплаве более Ы% осаждается желто-розовое, розовое или красное покрытие. Состав электролита на рецептурных знамениях поддерживается корректироаками по результатам периодического анализа. Качество; покрытия в электролите, проработавшем полтора года, ие отличается от качества покрытия, получаемого из свежеприготовленного электролита. Стабильность электролита составяет 15-60 А ч/л. Состав,режим и свойства электролиа представлены а таблице. Таким образом, предлагаемый элект-; олиТ можно использовать для нанесеия покрытий на различные металлы и различных условиях (стационарных и

в барабанах или колоколах), т.е. данный электролит является универсальным.

Изобретение позволяет значительно (в 150 раз)повысить стабильность и

интенсифицировать процесс осаждения за счет использования более высоких плотностей тока, а также получать покрытия хорошего качества в более широком диапазоне рабочих плотностей тока.

Формула изобретения Электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк, содержаир й сульфаты цинка и меди и пирофосфат калия, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности лектролита и интенсификации процесса,, он

дополнительно содержит 2,6-2,7-нафталиндисуяьфокислоту и трилон Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксус ной кислоты) при следующем соотноше,нии компонентов, г/л:

Сульфат цинка 60-80 Сульфат меди 1-3 7 Пирофосфат каЛИЯ285-3602,6-2,7 Нафталиндисульфокислота6-20Трилон Б0,6-6 891810 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидететельство СССР № 24916, кл, С 25 D 3/58, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 70552, кл. С 25 О 3/58, 1973.