Электролит для осаждения сплава медь-серебро
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит содержит, г/л: азотнокислая медь 20-30, азотнокислое серебро 3-5, трилон Б 40-50, винная кислота 2-4, диметилолтиомочевину 0,4-0,6. Технический результат: повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению медь-серебро.
Известен электролит для осаждения сплава медь-серебро, содержащий сульфат меди, нитрат серебра, трилон Б. Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Филда, составляет 49-54%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н. растворе серной кислоты составляет 6,7-7,2 г/м2ч [1].
Задачей заявляемого изобретения является повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме соединений меди, серебра и трилона Б содержит винную кислоту диметилолтиомочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:
- азотнокислая медь - 20-30;
- азотнокислое серебро - 3-5;
- трилон Б - 40-50;
- винная кислота - 2-4;
- диметилолтиомочевина - 0,4-0,6;
- аммиак - до pH 8,5-9,5;
- вода - до рабочего объема.
Трилон Б связывает ионы меди и серебра в прочные трилонатные комплексы (lgβAgЭДТА=7,32 и lgβCuЭДТA=18,8), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Дополнительное введение винной кислоты способствует улучшению буферных свойств раствора, повышению поляризации катода и модифицированию структуры покрытий.
Поверхностно-активное вещество диметилолтиомочевина, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков, что приводит к повышению равномерности распределения металла по поверхности катода.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли меди, соли серебра и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли меди, а вторую половину комплексона - в раствор соли серебра. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната меди добавляют раствор комплексоната серебра. К полученной смеси последовательно добавляют винную кислоту и диметилолтиомочевину и доводят объем электролита до рабочего водой.
Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1,3-2,5 А/дм2, при температуре 20-25°С, pH 8,5-9,5, при перемешивании с использованием платиновых анодов.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице.
Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований | Состав по примерам | ||
1 | 2 | 3 | |
Азотнокислая медь | 20 | 25 | 30 |
Азотнокислое серебро | 3 | 4 | 5 |
Винная кислота | 20 | 25 | 30 |
Трилон Б | 40 | 45 | 50 |
Диметилолтиомочевина | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
Плотность тока, А/дм2 | 0,5 | 2,0 | 2,5 |
Температура, °С | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Перемешивание, об/мин | 60 | 60 | 60 |
pH | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
Выход по току, % | 82 | 84 | 87 |
Содержание серебра в сплаве, % | 7,2 | 8,1 | 10,3 |
Рассеивающая способность, % | 59 | 63 | 65 |
Скорость коррозии, г/(м2·ч) | 4,9 | 4,7 | 4,1 |
Внешний вид покрытий | Серо-розовые, мелкокристаллические | Светло-розовые, гладкие, ровные | Светло-розовые, гладкие, полублестящие |
Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав винной кислоты и диметилолтиомочевины увеличивается на 15-20% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий из известного раствора.
Литература
1. Избекова О.В., Кудра O.K., Гаевская Л.В. Укр. хим. журнал, 1971, вып.37, №7, с.655-659.
Электролит для осаждения сплава медь-серебро, содержащий соли меди и серебра, трилон Б, отличающийся тем, что он дополнительно содержит винную кислоту и диметилолтиомочевину, а в качестве солей меди и серебра азотнокислую медь и азотнокислое серебро, при следующем соотношении компонентов, г/л:
азотнокислая медь | 20-30 |
азотнокислое серебро | 3-5 |
трилон Б | 40-50 |
винная кислота | 2-4 |
диметилолтиомочевина | 0,4-0,6 |