Электролит для осаждения покрытий из сплава свинец-цинк

Электролит для осаждения покрытий из сплава свинец-цинк

Реферат

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электролитическому осаждению сплава свинец - цинк.

Известен (авт. свид. СССР №411159, 1974) электролит для электроосаждения сплава свинец - цинк, содержащий оксид цинка, ацетат свинца, лимонную кислоту, аммиак и клей. Осажденный из этого электролита сплав свинца с цинком обладает недостаточными коррозионно-защитными свойствами.

Наиболее близким к изобретению является электролит для осаждения покрытий сплавом свинец - цинк, содержащий сульфат цинка, уксуснокислый свинец, сульфат алюминия, выравниватель А и трилон Б (патент РФ №2118671, 1997).

Однако выравниватель А ядовит, а в результате присутствия в растворе сульфат-иона в процессе работы из электролита выпадает осадок сульфата свинца.

Техническим результатом является повышение экологичности и стабильности электролита.

Поставленный технический результат достигается тем, что вместо сульфата цинка в электролит вводится нитрат цинка, вместо уксуснокислого свинца - нитрат свинца, вместо сульфата алюминия - борная кислота, вместо выравнивателя А-1,4-бутандиол и тиомочевина, при следующем соотношении компонентов, г/л: нитрат натрия 80-85; нитрат свинца 14-16; нитрат цинка 19-21; трилон Б - 14-6; тиомочевина 2-4; 1,4 - бутандиол 0,6-1,0 мл/л; борная кислота 18-22.

Процесс электроосаждения проводится при рН 1,3-1,6; плотности катодного тока 1,1-1,4 А/дм²; температуре 20-25°С.

Введение вместо сульфатов цинка и алюминия нитрата цинка и борной кислоты устраняет из электролита сульфат-ион, который приводит к осаждению из электролита сульфата свинца, а борная кислота обладает лучшими буферными свойствами, чем сульфат алюминия, что способствует получению мелкокристаллических осадков и осветлению осадков. Введение в электролит вместо выравнивателя А 1,4-бутандиола и тиомочевины повышает экологичность электролита, так как последние не ядовиты. Тиомочевина и 1,4-бутандиол, адсорбируясь на катоде, ингибируют процесс электровосстановления катионов свинца и цинка и тем самым способствуют получению на катоде мелкокристаллических осадков, обладающих повышенными эксплуатационными свойствами (блеск, твердость), одновременно улучшая смачиваемость осадка сплава. При совместном присутствии 1,4-бутандиол и тиомочевина проявляют аддитивные свойства.

Трилон Б связывает ионы свинца и цинка в прочные трилонатные комплексы, что приводит к увеличению поляризации процессов электровосстановления ионов и улучшению качества осадка сплава. Кроме того, комплексообразование предотвращает гидролиз солей. Трилон Б также хорошо адсорбируется на катоде, что дополнительно способствует получению мелкокристаллических осадков.

Электролит готовят следующим образом.

Требуемое количество трилона Б растворяют при 80-90°С в ¹/₂÷³/₄ части необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В приготовленном растворе трилона Б растворяют требуемые количества нитратов свинца, цинка и натрия. Раствор оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования.

Затем в раствор добавляют требуемые количества борной кислоты, 1,4-бутандиола, тиомочевины и доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице.

В результате использования предлагаемого электролита повышена стабильнось электролита. Электролит не содержит ядовитых органических веществ, а следовательно, экологически более безопасен.

Конкретные меры использования электролита приведены в таблице.

Компоненты электролита и параметры	Состав по примерам
1	2	3
Нитрат свинца, г/л	14	15	16
Нитрат цинка, г/л	19	20	21
Трилон Б, г/л	14	15	16
Борная кислота, г/л	19	20	21
1,4- бутандиол, мл/л	0,6	0,8	1,0
Нитрат натрия, г/л	84	85	86
Тиомочевина, г/л	2,5	3,0	3,5
Плотность катодного тока, А/дм2	1,0	1,2	1,4
рН	1,2	1,5	1,8
Температура, °С	20	20	20
Перемешивание, об/мин	60	60	60
Выход по току, %	76	77	78
Микротвердость, мПа	120	130	90
Содержание свинца в сплаве, %	1,2	1,2	1,2
Скорость коррозии в 3% водном растворе хлорида натрия, г/м2·103	1,2	1,0	1,2
Внешний вид	матовые, светло-серые	светло-серые, с небольшим блеском	матовые, светло-серые

Электролит для электроосаждения покрытий из сплава свинец-цинк, содержащий нитраты свинца, цинка и натрия, трилон Б, борную кислоту, 1,4-бутандиол и тиомочевину при следующем соотношении компонентов:

нитрат свинца	14-16 г/л
нитрат цинка	19-21 г/л
нитрат натрия	80-85 г/л
трилон Б	14-16 г/л
борная кислота	19-21 г/л
1,4-бутандиол	0,6-1,0 мл/л
тиомочевина	2,5-3,5 г/л
дистиллированная вода	до рабочего объема