Расплав для никелирования

Расплав для никелирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмн

Социалмстмческмн

Феснублмк

О П И С А Н И Е <, 8()8553

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.01.79 (21) 2720187/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53 ) M Кл.

С 23 С 9/10 Ъеуднрстввиный комитет

СССР

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень Рй 8

IIo делам иаабретеиий н открытий (53) УДК 621.785. .5:669.248 (088.8) Дата опубликования описания 03.03.81

Jl. Н. Заворохин, А. Н. Барабошкин и К. П. Тарасова (72) Авторы. изобретения (71) Заявитель

Институт электрохимии Уральского научного

АН СССР (54) РАСПЛАВ ДЛЯ НИКЕЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к получению металлических покрытий из солевых расплавов, в частности к получению никелевых покрытий.

Известен расплав нанесения покрытий никеля электролизом хлоридного расплава, содержащего, масс.%: эквимолекулярную смесь хлоридов натрия и калия 99,90, о хлорйстого никеля 0,1. При 680 С и плотности тока 0,005-0,1 А/см полу2 чены различные по структуре покрытия

10 никеля (11.

Однако данный электролит не позволяет полують покрытия на меди и требует но— вышенных энергетических затрат, поскольlS ку проводится под током, Наиболее близким к предлагаемому является расплав для получения диффузионных никелевых покрытий на тугоплавких металлах, в состав которого входят хлориды никеля, смесь хлоридов натрия и калия, а также порошки металлического никеля и окиси алюминия. Процесс осуществляют при 900 С 5-40 ч, в результате чего получают покрытия, содержащие до 70% никеля и имеющие толщину 1450 мкм t2).

Недостатками этого расплава являются то, что медь не никелируется, процесс является достаточно длительным (до 40ч) и в расплав необходимо вводить порошок о никеля до его расплавления.

Цель изобретения — повышение качества покрытий и производительности процесса за счет его ускорения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве соединения никеля, калия и натрия расплав содержит окись никеля и эвтектическую смесь вольфраматов калия и натрия, а также дополнительно СО» держит тоехокись вольфрама при следующем соотношении компонентов, масс.7:

Окис ь н икеля 0,1-5

Трехокись вольфрама 0,1-15

Эвтектическая смесь вольфраматов калия и натрия Остальн ое

80855 3

Трехокись вольфрама

Окись никеля 0,5

Эвтектическая смесь вольфраматов натрия и калия Остальное

Параметр решетки внешней поверхности покрытия равен 3,530 А, что отвечает параметру решетки никеля. Приведенный выше состав расплава близок к опгимальному.

Пример 4. Выдержкой в течение

10 мин при 700 С получено медн никелевое покрытие толщиной 20 мкм из расплава следуюшего состава, массЛ:

Трехокись вольфрама О, 1

Окись никеля 0,5

Эвтектическая смесь вольфраматов натрия и калия Остальное

Как видно иэ привеаенных примеров, предлагаемый состав расплава обеспечивает получение высококачественных никелевых покрытий на меди с высокой скоростью осаждения.

Покрытия, полученные иэ предлагаемого расплава, служат защитным слоем при высоких температурах и в агрессивных средах, а также в качестве промежуточного слоя — для снижения разницы в коэффициентах термического ра сш ирен ия между конструкционными материалами (например медь-вольфрам, медь-молибден) в электровакуумной промышленности.

Расплав для никелирования, преимущественно меди, содержащий соединения никеля, калия и натрия, о т л и ч а ю40 ш и и с я тем, что, с целью повышения качества покрытий и производительности процесса, он дополнительно содержит трехокись вольфрама, а в качестве соединения никеля, калия и натрия — окись ни45 келя И эвтектическую смесь вольфраматов калия и натрия при слеауюшем соотноше нии комйонентов, массЛ:

Окись никеля 0,1-5

Трехокись вольфрама О, 1-15

50 вольфраматов калия и натрия Остальное

Пример 2. Выдержкой в течение

4 мин нри 700 С получено медно-никелевое покрытие толщиной 10 мкм иэ рас-, плава следующего состава, массЛ:

Трехокись вольфрама 5

Окись никеля 5

Эвтектическая смесь вольфраматов натрия и калия Остальное

Процесс оеушесгвляют при 700 800 С, время выдержки определяется требуемой толшиной покрытия. Количество трехокиси вольфрама в расплаве должно находиться в пределах 0,1-15 массЛ При содержании грехокиси вольфрама ниже 0,1 массЛ, никель осаждается в виде порошка. С увеличением содержания трехокиси вольфрама уменьшается шероховатость покрытий, но последняя не должна превышать 15 массЛ, 10 поскольку ее повышение ) 15 массЛ приводит к увеличению температуры прсьmecca.

Окись никеля задается в пределах

° 0,1-5 масс.% При меньших 0,1 массЛ концентрациях окиси никеля слои получаются губчатые, шелушащиеся. Верхний предел окиси никеля обусловлен предельной растворимостью последней в расплавленных вольфраматах. 0

B предлагаемом расплаве никель с медью образует диффузионный слой толщиной

10-20 мкм, который является твердым раствором с непрерывно меняющейся концентрацией никеля ог нулевой в глубине слоя до максимальной на поверхности.

Вольфрам в этом расплаве значительно отрицательнее меди и никеля и в процессе диффузионного насыщения меди никелем не участвует. Фазовый нализ слоя показывает наличие лишь твердого раствора меаь-никель.

Пример 1. Выдержкой в течение

15 мин при 800 С на медной подложке о получено медно-никелевое покрытие тол- з Формула изобретения шиной 20 мкм из расплава следуюшего состава, масс.%:

Трехокись вольфрама 15

Окись никеля 0,1

Эвтектическая смесь вольфраматов натрия и калия Остал ьн ое

Процесс осушествляют в тиглях из алунда.

Пример 3. Выдержкой в течение

10 мин при 700ОС получено медно-никелевое покрытие толщиной 20 мкм из расплава следуюшего состава, массЛ:

Источи их и инфор м ац и и, s5 принятые во внимание при экспертизе

1. Пальгуев С. Ф., Смирнов M. B.

Катодное осажаение никеля иэ расплавлен2. Шуров Н. И. и др. О влиянии-среды на направление самопроизвольного перено5 808553 6

NbUc хлсридных ванн. ЖПХ, ХХУ1, 1953, са металлов в расплавленных солях.

No. 11, с. 1)66-1175. Исследование соляных расплавов н окис ных систем. Труды института электрохимии YHll АН СССР, вып. 23, Свердловск, 1976, с. 65-68.

Составитель Л. Казакова

Редактор Ю, Ковач Техред М.Коштура Корректор Ю. Макаренко

Заказ 78/27 Тираж 1059 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-SS, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4