Электролит меднения

Электролит меднения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и 945253 (61 ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 25. 07. 80 (21) 2965086/22-02 с присоединением заявки 34 (23) П рнорнтет (5t)M. Кл.

С 25 D 3/38 (1тсударстееииый комитет

СССР

ll0 делам иэобретеиий к открытий

Опубликовано 23. 07.82. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23. 07. 82 (53) УДК621.397. .7:669.38(088.8) (72) Авторы изобретения

Ш.Г. Пилавов, А.И. Кокошко и Г.Ф. Афан ьев.. ститут (71) Заявитель

Ворошиловградский сельскохозяйственных (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ИЕДНЕНИЯ

1О

15 го

О, 3-0,4

0 9 1,0

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности медных, и может быть использовано в приборостроительной промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является электролит меднения, содержащий сернокислую медь, пирофосфат калия и нитрат аммония (1).

Недостатком данного электролита является невысокая скорость осаждения и адгезия покрытий.

Получаемые покрытия обладают высокими внутренними напряжениями.

Целью изобретения является повышение скорости осаждения и адгезии покрытий и снижение внутренних напряжений осадков.

Указанная цель достигается тем, что, в отличие от известного электролита меднения, содержащего сернокислую медь, пирофосфат калия и

2 нитрат аммония, предлагаемый электролит дополнительно содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающий динатриевую соль диоксифлуорана (уранин А), 3,6- тэтраэтилдиаминохлоридфлуорана (родамин С) и этиловый эфир

2,7-диметил-3,6-диэтил-аминохлорид флуорана (родамин Ж) и азокраситель, выбранный из группы, включающей анилиновую соль - 1-фенил-3-метил5-пиразолон-4-сульфоксилоту (кислотный желтый светопрочный), натриевую соль сульфокислоты d.-нафтилоаминотозил-и-аминотолуол-и-сульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный) и бензидин 2,2-дисульфокислота1-фенил-3-метил-5-пиразолон (кислотный желтый К) при следующем соотношении компонентов„ моль/л:

Сернокислая медь (пятиводная)

Пирофосфат калия

945253 4 ный желтый светопрочный), 1 OCT

10850-64

Нитрат аммония 0,05-0,1

Трилон Б 0,05-0,07

Ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающей уранин А, родамин С и родамин Ж 0,00005-0,00006

Азокраситель, выбранный из группы, включающей кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый прочный и кислотный желтый К 0,00005-0,00006.

В качестве добавок из группы ксантеновых красителей .могут быть использованы следующие вещества.

> =N ° СН

5 нб:

6Q4а

О О н,с н=н

1 !

"н ОН но н-1

C00Na а

3,6-тетраэтилдиаминохлорид флуорана (родамин С) ТУ 6 14-1088-74 р н,),а(с,н,,ц

C00A ину,n(с,я,)ни соос н анилиновая соль — 1-фенил-3-метил5-пирозолон-4-сульфокислота (кислотДинатриевая соль диоксифлуорана (уранин А), ТУ 6-14-939-73

Этиловый эфир 2,7-диметил-3,6диэтилдиаминохлорид флуорана (родамин Ж), ТУ 6-14-1058-74

В качестве добавок из группы азокрасителей могут быть использованы:

S0 Éà натриевая соль сульфокислоты

-a =HàôTèëàìèíî-тозил-и-аминотолуол—

- п-сульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный), ГОСТ 12277-66 бензидин 2,2-дисульфокислота-1фенил-3-метил-5-пиразолон (кислотный желтый Ж), ГОСТ 12277-66

Электроосаждение медных покрытий ведут при рН 8,0-8,5, при 18-25О С, плотности тока 0,2-4,0 А/дм без перемешивания и 0,5-10,0 А/дм при пе35 ремешивании электролита, Выход по току 96-1003. Соотношение S< 5„=1:1.

В предлагаемом электролите меднения высокая адгезия (примерно как в цианистых электролитах) при обычной подготовке поверхности покрываемого изделия (обезжиривания и декапирования) достигается за счет практического отсутствия контактного выделения меди. Это обуславливается налиР чием s электролите комбинации красителей, Низкие значения внутренних напряжений в предлагаемых электролитах (98-110 кг/см ) обусловлены введением в раствор азокрасителей.

Азотнокислый аммоний содержится в небольших количествах (3-10 г/л) и улучшает качество осадков (они становятся более светлыми).

Трилон Б оказывает депассивирующее действие на работу анодов и повышает буфферную емкость электролита; комбинация красителей понижает

945253 ток контактного обмена, что обуславливает высокую адгезию, понижает внутренние напряжения и увеличивает диапазон рабочих плотностей тока при нормальной температуре.

Диапазон выбранных концентраций сульфата меди и пирофосфата калия и азотнокислого аммония обусловлен достижением оптимальных параметров электролиза и устойчивости работы электролита в присутствии предлагаемых добавок. Концентрация трилона Б (0,05-0,07 M) достаточна для осуществления электролиза при SA .S 1:1 и достижения желаемой буферной емкости. При этом отпадает необходимость вводить в электролит специальные буферирующие агенты.

1О

Электролиты не требуют проработки, устойчивы в работе, многократно корректируются.

Приготовление электролита осуще- 2О ствляют путем перемешивания эквимолекулярных количеств CuSO@ (ГОСТ

4165-68) и К4Р О (МРТУ 6-09-5212-68) в молярном соотношении 2:1, полученный осадок отмывают от ионов SQ@ Л дистиллированной водой, затем добавляют расчетное количество К4Р2 07 трилона Б и NANO> (ТУ 6-09-292-75), которые совместно растворяются в соответствующем объеме воды. В приго- 3О товленный электролит вводится необходимое количество органических добавок.

Примеры конкретного выполнения, свойства электролита и получаемых покрытий приведены в таблице.

В указанных электролитах получаются пластичные, блестящие, равномерные покрытия с высокой адгезией к поверхности изделий из стали и цинковых сплавов типа ЦАМ, а также обеспечивается сбалансированность анодного и катодного процессов в указанном интервале плотностей тока. Гальваноосадки меди имеют низкие значения внутренних напряжений (в 2,3 раза меньше, чем в известном электролите).

Сцепление медного покрытия проверяют с помощью пресса Эриксона и путем нагрева до 200 С с последующим резким охлаждением осадков в воде. Отслаивание покрытия от основы не наблюдается в обоих случаях.

Техноки-экономическая эффективность от использования предлагаемого электролита заключается в повышении производительности процесса пирофосфатного .меднения в 1,5-2 раза при комнатной температуре и увеличении срока службы многослойнЫх покрытий за счет хорошей адгезии электролитической меди к изделиям из стали и цинковых сплавов. По своим технологическим характеристикам и физико-механическим свойствам получаемых осадков, предлагаемый электролит не уступает цианистым электролитам меднения и может их заменить.

945253

С)

ВО

LA

С) I

1 .1 л

I

lA

Са4

° 4 )

CCl

М\ м о

МФ

03

СЭ о

С)

LA о о

1

Ln о

М\

CO м

LA м ь

М)

03 о

Ф 4 б о

3 4

ФО

34 ь

lA

О)

С) ln м ь

lA

-»

М\ о

М\

4 4

CO н

М\

4 )

4»

ФЛ

О) о

С)

CO

lA о

ФЛ

4 4 б

4О м

44

4О

° О

lA б)\ о

LA

03

С) о л

LA о

4 Ч

CO м

LA м о

lA

0l а

O)

О)

М) о

Мб м

ФО м

)О о

М\

МЪ о

Ю м

CO м

ФО

М) м

СЭ

IA

0а о ь

ФО

LA

341

4 4

lA

О)

С) an

4 Ъ о м

С)

LA ь о

С)

34) о о

LA

14\ о

\Л

4at

LA

3 о

LA

О) ь

М) 4 4

М\ м ь

МЪ

ОЪ о о

ФО

LA м

CO н ! о

Сб

ФО

LA

0ъ а

LA м ь

С)

I

LA а

LA м !

ФО!

LA

О\ о

М\

3Л

ФФ) а о

LA о

LA м

CO

)О

Мб

О) о

ФО м а о

М)

М\ а

I

I

1

1

1 !

1

1

L !

1

1

t

1

343

4а4

430 м

ФО

ФЛ

44) о

1А

О) о а

4 Ъ

4О о

lA м

С»

ФО

I м

ФО

lA

03 о

lA м о

l4l м

ФО а л

CD

1 м

ФО

lA м

CO 3A Ctl ь

О а к

ОО эю

CL ф

° О о о

lA м о

1 "0 О

) %.

О

X о

М)

ФО

g LI

8 б . ююI

Э

1 !

1 б

1 !

1 .1 !

t

1

)1

l !

I !

1 !

1 б

1

1

1 !

I

I

1

I н

1 !

1

l !

>

1

1

1 !

Р

I

I

l

°I

1

1 ФФ

I С н

I L3

)- о

I 4)

1

1

1 !

1 б

1 ! !

I1

1

Ф

I

Ф

I

I

I

1 !

Ф

1 !

1

Э

Ф

1

1 !

I б

1

1 ю

° Г Ф

I Ю ЮЮ

Ю О С

° Г ФЮ м@ 2

I 1

I. 1

1 1

1 )О 1

1 1

1 l

1 1

1 1 ! 1

1 1

an ! 1

I 1

I Ф

I 1

I l

4 1 ! 1

1 1

1 1

1 1 м

1 1

1 1

3 — -3

1 1

I М 1

1 I

1 1

1 1

t I

1 Ф

l 1

I I

1 I б l

3 I ! Ф ! I

I О 1

1 1

I 1

1 1

1 1

1 1

I О) I

i I

1 I

I

I 1

1 I

I CO 1

I 1

1 1

1 I

1 1

1 1

1 Л 1

I I

I I

1 1

1 1 ! 1

1. )О 1

1 1

1 1

1 .I

1 Ф

1 I

1 Ф I

3 I

I 1 б 1

t 1

t 1

Ф м 1

1 1

I Э

I 1

I I

1 В м l

1 4

1 1

1 V

1 1

1 1

Ф 4

М) Мб м 0Ъ а о

К3 40 о о о о

4О )О о о а о

)О аО

o o о о

)О о о а о

LO. а о с о

)О )О о о о ь

)О )О о о с о

)О )О о

o o

)О )О ь о

o o

)О )О о о о о

)О О

o o о о

О "ЬО о о о 4»

)О бО о о

o o

)О )О о о о о

\О )О

o o

o o

)О сО о о

О о ю» ев з

1 и й й

Ъб 4L

).

ОФЙ43

"о

)О

)О

"о

)О н юо с

)О

1 б

1

I

1

1

1

I

1

I !

I

1

1 !

I б

1 !

1

I

1

1

1

3 !

1 !

1

1

1

1 ю

1

I !

1 .1 I

1

1

1

1

1

1

1

I !

I

1

I

I

I

I !

I

1

1

t

l

t !

) ! !

1

1

I

I

1

I

l

1

1

l

l

1

1

1 ! !

1

1

1

1

I

1

I

t !

1 !

1

Ф

1 !

1

3 !

I

1 !

1

I

1

I

l

1

1

1

1

1

I

1

I

1 б

Ф

1

1

1

I

l

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I !

1

I !

1

Ф !

Ф

Ф

10

I о

CI иъ

--С

ВО о

CI

3D !

МЪ

О\,CI аА

P о оэ ъО М\

LA

В (Сб

ОЪ

Ф л

CI

1 о

ОЪ иъ

1 О о о о О

IA aA

МЪ1 аА л

I о л

Ф

CI о сэ

МЪ Э.

С б ъО о

С!

3О

ОЪ

I O о иъ ъО Фч иъ «

CO

ОЪ б ъО

ОЪ

CI

3О

ФФЪ л

CI

ОЪ б

CI

ФО

CI л

ОЪ

ЪО

lA (ч

LA о (О МЪ

МЪ

ФО

ЪО

IA

ЪО иъ

СЪ

I о

ОЪ

CI (ВЪ

CI

МЪ

-С о

00 !

1А

ФЪ

СЭ

СВ

3D

ОЪ

I O ол

О МЪ о

1 и \

О Ъ

I б(Ъ

CI л

О

Сб

CL1

СВ

О!

О (D

С!

3О

МЪ! о

ot ,О МЪ бб\

Мб

О\

LA

ФО

ФО

0 Ъ

О

О\

М \

ВО

Ct о оо

° О ВГ\

МЪ »«

МЪ

Э

Сб

1 л

ОЪ

С!

ОЪ о

ОЪ

1 о

CO иъ

М\

Фч (ФЪ

1 о б\

ВО

Сб

МЪ

-С

1А л

CI

° О о оо оо

ОЪ

МЪ л

CI

МЪ

М\

ОЭ

1 о

ОО

CO

ОЪ

ВО

О\ о ФСъ

С

3D

В

С!

CO о

CO

lA л

МЪ

О Ъ

М\

ФО о л

Ф МЪ иъ»

Мб о

ОЪ о

ВО

CI о

ВФ\

Ct

О ! аА

3 О

O LA о (ч оI.

30 (St

60 л

О Ъ

° О

О Ъ (L3 !

CI

LA

1 ( о аА

Ф

CI л

CI

CL

CI

О\ о о

1 о

О Ъ

3О

ОЪ

ВО

ОЪ б о оо л,О

МЪ ! о л

Фч

СЭ

CI

ВО о

ВО

CI

О\

СВ

ВО о ь

ВО о

A ъО

CI

1А

Фч

СЭ

LA

CI

LA

Фч

° О л

3А

CI о б о

CI

I л

ОЪ

СЭ

3А о оо

О ФЧ о»

ОЪ

О

1 Ct о

С!

С0

lA л

CI о ! б(Ъ

3О о о о

00 ВО аАI

С!

I о б(Ъ

1А о !

CI о

IA л ! о л о о

1А

CO о оо

O ФЧ о1

CI о о

Ф о о

О\ о

М\ о

° ФЪ

1 о н

CI

CI

CI

О\ л л

М\ л

ОЪ

ВО

ОЪ

С1 л

ln л

Э

Ct

ФО

М\

С

1 о

ФВЪ

CI

CI о о

ОЪ

С1 о

CO о

ФЧ о аА

О3

A л о

МЪ

С1 о

МЪ

3О

В о

С1

О

CI (б

Ct

МЪ

ОЪ

В

° ч

ОЪ

СЭ

Вч

° $

° 1 ф В Ф

3 а

И\ е е 8

u III а. ° ч

1 з и 1

IO 1 (0

I е ° о

° ф I о а

1

В

Ф

1 б

1

1 б

I

I !

I

I

3 !

1

1

I

I

I

1

1

1

I

I

1

1 !

I

1

1 б

1 0

1 С

I Iи

О

1 at

I (1

1 б

1

1

1

1

1

1

1

Ф

1

I

1

1

1 !

l Ф

1

1 !

1 !

Ф

Ф

1

1

I

1

I ! I

I 1 л ! I !

1 1

1 1

I В

I О I

1 1

1 1

I I

I I

1 1

1 1

I б

МЪ

1 1

1 1

I 1

Э вЂ” —

1 I

I 1 б\ 1

1 I

1 1

I 1

1 I

I I

I Фб I

1 1

I I! 1

1 1

1 1

1 1

I ! 1

I 1

1 I

1 3

t 1 о

1 1

1 I

1 I

I I

1 1

I 1

1 ОЪ 1

1 1 ! I

I I

i 1

1 t

1 1 г

1 I

1 1

1 I

I 1

1 1

ВО !

I 1

I б ! ° .

1, 1

I I

1 Ф

I 1

МЪ

I I

; — —

1 1 б

I 1

1 О 1

1 I ! 1

1

ФВЪ 1

3 — — + ! 1

1 1

1 ФЧ

1 1

1 1

1 Ь

1 1 с it(i I

945253

=4 h

ВЯ

СаЕМ К

ЪЪ

1 о е ч

Dt0 ИЛ ° зе ь

%4

RLi 4

"за

ДФCО

945253

I

Я !«

М !

Ю

О

I (ч

С!

1 ъо ОЪ оо оо

° О ъО

3 о

IД I

Я I

In бъ Ъ

1 (ч

1 сп ъо Ю о

-о о л

Ю б

I

1 ! !

I

В

I

I

I ! !

I !

I !

I ! !

I ! !

I ! ! ! !

I

I Т

Ю о

«о о

Съ3

СЧ

34\

CD

С

an

I (ч

I ВЪ сч о о

-Ю о

СЧ (Ч

I сч о о

*Ю о! Ъ

СЧ

СО о

1 ! Ъ!о о о оо

Cl д (Ч

an

3/Ъ

С б о

CO

СЧ

1 с 3

Ю ъО (ч о о

-о

CD

С!

СО

4 Ъ

СЧ

С!

ЪСЪ

-ь о о о о

C

ID с иъ (Ъ!

" Cat о

IC

tC !

V о б-б

I сч о оо о

-о о

1 (° О о -а

cat all о сч

I с

ЪО ъо

I воо о

Р о

t an

СЧ

4(Ъ о

an

°п

СЧ

Ссб о с л ас3

Cat Ct

О СЧ

3 сч с л

С3

СЧ

СЧ

ВВЪ

nt с л

3С3

CD

Ю иъ О

О О оо

Ю

Ю о.

CD

ОЪ (Ч

О

ОО

n(1 (Д C

* ог

4гг

В):

I

1! ! !

I ! !

1 б

I ! ! !

I б ! !

I ! б

I ! ! !

I ! ! ! ! ! !

I б

I ! ! б

3 ! ! ! !

I б !

I !

I

I

1

I !

1 б !

В б

В

1

1

I

I

1 (I (I I

I д

9 3(1 Д Э ос

СО д оэ ! Y б

l I

I 1

1 1 л В

I б б

l I

1 I (I

В I

I ъО

I I

I I

I I

1 1

1 I ! ! I

ЪСЪ

I I

I 1 б I ! I

1 l

\ 1 ! I

I I

I I

1 б

I ! I ! 1

1 I

I I

I б

-! ! I ! I

CV I ! I

I I

I ! I ! I

I

I \ !

I ! I

I б I

В ! I

I I

1 I

I б б

1 I

I I

I I ! ОЪ t !

I \

3 I

I I

1 со

I I ! I ! I ! I !

I 1 ! I

I I ! (\ ! ! I !

I О \

I ! I

\ ! \

I I

I I !

I (СЪ

I I

I 1

1 3

I I

I I ! ! I

1

I В

I I

I 1 б t

3 I

I I

В I

1 I

I 1

1 сч 3

I I ! 1

1

1 1 б 1

3 I б 1

В !

Ф I с 1

-r. З

Д " ф °

С 4 Д

P C ф I а Од g бад

3(гло аи а».

Я Р 3 даУ

433

3 (3

1

1

I

1

1 !

1

1

1

I

В

1 !

I

1

I

1

1

t

I

В б

1

1

1

I

3 !

1

1

1

1

В г

I

В

1

I

I

1

1

В

1

1

1

3

I

I

1

В

1

I

В

1

1

I

1 !

3 !

I

I (1

1

1

1

1

1

1

В б !

I (1

I (1

1

1

3

1

11

Формула изобретения

9452

Составитель M. Щербакова

Редактор Н. Гунько Техред К. Мыцьо

Корректор Е. Рошко

Заказ 5269/38 Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Подписное

Ф

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

Электролит меднения, содержащий сернокислую медь, пирофосфат калия и нитрат аммония, о т л и ч а ю- 5 шийся тем, что, с целью повышения скорости осаждения и адгезии покрытий к основе и снижения внутренних напряжений осадков, он дополнительно содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающей динатриевую соль диоксифлуорана (уранин A), 3,6-тетраэтилдиаминохлорид флоурана (родамин С) и этиловый эфир 2,7-диметил-3,6-диэтиламинохлорид флуорана (родамин Ж), и азокраситель, выбранный из группы, включающей анилиновую соль - 1-фенил- в

3- метил-5-пиразолон-4 -сульфокислоту (кислотный желтый светопрочный), натриевую соль сульфокислоты -Ынафтилоамино-тозил-и-аминотолуол-исульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный)и бензидин 2,2-дисульфокислота-1-фенил-3-метил-5пиразолон (кислотный желтый К) при

53 12 следующем соотношении компонентов, моль/л:

Сернокислая медь (пятиводная) 0,3-0,4

Пирофосфат калия 0,9- 1,0

Нитрат аммония 0,05-0,1

Трилон Б 0,05-0,07

Хсантеновый краситель, выбранный из группы, включающей уранин А, родамин С и родамин Ж 0,00005-0,00006

Азокраситель, выбранный из группы, включающей кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый прочный и кислотный желтый К 0,00005-0,00006

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Никитина О.А. и др. "Опыт промышленного освоения пирофосфатного электролита меднения". - РЖ "Коррозия и защита от коррозии", 1975, М 4, реф. 4К415, с. 39.