Электролит для осаждения сплава висмут-галлий

Электролит для осаждения сплава висмут-галлий

Реферат

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению сплава висмут-галлий.

Известен электролит для осаждения сплава висмут-галлий, содержащий соли висмута и галлия, винную кислоту, хлористый аммоний и желатину [1]. Однако из указанного электролита осаждаются рыхлые, тонкие покрытия с невысокой микротвердостью (30-35 МПа) и низкой коррозионной стойкостью (2,5-2,9 г/м²·ч) в 0,1 н. растворе серной кислоты.

Задачей заявленного изобретения является повышение микротвердости и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме хлористых солей висмута, галлия и аммония, содержит трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), а в качестве добавки ПАВ - выравниватель А (бензолсульфатметилдиэтиламинометил полигликолевого эфира алкилфенола) при следующем соотношении компонентов, г/л:

- хлористый висмут - 30-40;

- хлористый галлий - 1-5

- хлористый аммоний - 20-30;

- трилон Б - 35-45

- выравниватель А - 1,5-2,5.

Трилон Б связывает ионы висмута и галлия в очень прочные трилонатные комплексы (lgβ_Bi-ЭДТА=27,9 и lgβ_Ga-ЭДТА=20,27), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.

Поверхностно-активное вещество - выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли галлия и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли галлия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната галлия. К полученной смеси добавляют хлористый аммоний и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм², при температуре 20-25°C, рН 1,5-2,5, при перемешивании с использованием висмутового анода.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице 1.

Таблица 1
Составы электролита и свойства получаемых покрытий
Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований	Состав по примерам
1	2	3
Хлористый висмут	30	35	40
Хлористый галлий	1	3	5
Хлористый аммоний	20	25	30
Трилон Б	35	40	45
Выравниватель А	1,5	2,0	2,5
Плотность тока, А/дм2	1	2	3
Температура, °C	20,0	22,5	25,0
Перемешивание, об/мин.	60	60	60
рН	1,5	2,0	2,5
Выход по току, %	98	97	95
Содержание галлия в сплаве, %	0,6	1,1	2,1
Микротвердость, МПа	41	45	48
Скорость коррозии, г/(м2·ч)	2,0	1,8	1,6
Внешний вид покрытий	Серые, матовые	Светло-серые, полублестящие	Светлые, гладкие, блестящие

Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,2-1,7 раза меньше, чем покрытий из известного электролита. Кроме того, использование предлагаемого электролита на 15-20% упрочняет получаемые покрытия по сравнению с покрытиями, осаждаемыми из известного раствора.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, блестящие, беспористые покрытия при более высоких плотностях тока. Осадки имеют хорошее сцепление с медной основой и не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение одного часа и последующего резкого охлаждения.

Источники информации

1. БОНДАРЬ В.В. и др. Итоги науки и техники. Электрохимия, т.16. - М.: ВИНИТИ, 1980, с.49.

Электролит для осаждения сплава висмут-галлий, содержащий хлористые соли висмута, галлия, аммония, комплексообразователь и добавку поверхностно-активного вещества (ПАВ), отличающийся тем, что в качестве комплексообразователя содержит трилон Б, а в качестве ПАВ - выравниватель А при следующем соотношении компонентов, г/л:

хлористый висмут	30-40
хлористый галлий	1-5
хлористый аммоний	20-30
трилон Б	35-45
выравниватель А	1,5-2,5