BR112020001988B1 - Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel em pelo menos um substrato a ser tratado - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a um método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato, em que o método compreende um interrupção da execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície de um substrato por terminar a aplicação da corrente a partir da fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); e em que posteriormente pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica a pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, por pelo menos uma parte do período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda da fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis).

Description

Campo da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a um método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel em pelo menos um substrato a ser tratado, em que o método compreende as seguintes etapas de método: i. prover um recipiente de reação de eletrólise compreendendo pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel; ii. prover um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel; iii. encher o recipiente de reação de eletrólise da etapa de método (i) com o eletrólito ácido da etapa de método (ii); iv. prover pelo menos um substrato a ser tratado no dito recipiente de reação de eletrólise, que foi enchido com o eletrólito ácido; v. executar uma deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre uma superfície do dito substrato a ser tratado por aplicação de uma corrente a partir de pelo menos uma fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um dos anódio(s) de níquel solúvel(eis); vi. terminar a aplicação da corrente a partir da dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); vii. manter pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel no recipiente de reação de eletrólise, que permanece enchido com um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel, sem executar deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por um período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda da fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); e vii. reiniciar execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por reinício de aplicação da corrente oriunda da dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis).
Antecedentes da invenção
[002] A deposição eletrolítica de camadas de liga de zinco - níquel sobre uma superfície de um substrato a ser tratado foi aplicada amplamente nos numerosos campos técnicos. Foi usado especialmente no campo da proteção contra a corrosão devido a boas propriedades de proteção contra a corrosão de camadas contendo zinco, em particular se zinco for combinado com níquel nas camadas de liga de zinco - níquel. Exemplos para tal aplicação técnica no campo de proteção contra a corrosão são camadas anticorrosivas em pequenos elementos de construção como parafusos por execução dos processos de galvanização. Portanto, a indústria automotiva tem uma enorme demanda para processos adequados para revestimento de liga de zinco - níquel.
[003] Há numerosos documentos conhecidos em que tais processos de revestimento eletrolítico de zinco - níquel convencionais já foram descritos, tais como na DE 101 46 559 A1 ou na DE 195 38 419 A1.
[004] Um problema conhecido destes processos de revestimento de liga de zinco - níquel eletrolíticos, que fazem uso comumente de eletrólitos ácidos, é o uso de anódios de zinco solúveis. É conhecido que um depósito de passivação preto é formado sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis durante os processos, e especialmente durante períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica do respectivo revestimento de liga de zinco - níquel é interrompido, tal como para interrupção de trabalho comum como fins de semana, razões de manutenção ou similares.
[005] Os ditos depósitos de passivação pretos sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis passivam a superfície ativa dos anódios de zinco solúveis, que é desvantajoso para a eficácia de galvanização da deposição eletrolítica de zinco - níquel. Adicionalmente, pode levar a anódios de zinco solúveis erodidos não uniformes a partir dos quais, em um caso pior, partes dos anódios de zinco solúveis podem cair no recipiente de reação. Tal contaminação do recipiente de reação enchido com o eletrólito respectivo é naturalmente não desejado e uma desvantagem severa conhecida em uma instalação de produção em um sítio do cliente.
[006] Uma abordagem era o uso dos assim chamados sacos de anódio, que estão dispostos em volta dos anódios de zinco solúveis durante o processo e especialmente em períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido, tais como para interrupções de trabalho comuns como fins de semana, razões de manutenção ou similares. Esses sacos de anódio são permeáveis para íons em ambas as direções de modo que o processo eletrolítico não seja impedido por eles. No entanto, essa abordagem unicamente evita que tais partes dos anódios de zinco solúveis possam ainda cair no recipiente de reação, mas não evita formação do depósito de passivação preto sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis. Além do mais, esses sacos de anódio assim chamados têm de ser limpos regularmente, o que novamente causa esforço e custo.
[007] Atualmente, os anódios de zinco solúveis têm de ser armazenados em recipientes separados do lado de fora do recipiente de reação nos ditos períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido. Isto pode causar contaminação de linha de produção causada por partes dos anódios de zinco solúveis e seu depósito de passivação preto, que caem durante a remoção dos ditos anódios para foram do recipiente de reação. Isso novamente gera alto esforço de manutenção e, desse modo, alto custo.
[008] A abordagem mais comum no momento é remover o dito depósito de passivação preto a partir da superfície dos anódios de zinco solúveis fazendo uso de um ácido inorgânico, tal como ácido clorídrico, antes de um processo de liga de zinco - níquel eletrolítico é iniciado ou é reiniciado. Especialmente depois de ter uma interrupção de trabalho nos ciclos de produção, isso é uma exigência severa no momento de remover esse depósito de passivação preto e desse modo reativar a superfície dos anódios de zinco solúveis por tal um ácido.
[009] No entanto, para aplicar esse ácidos, todos os anódios de zinco solúveis têm de ser tirados para fora do respectivo recipiente de reação, que causa novamente um enorme esforço em relação a mão de obra, tempo, e especialmente espaço de armazenamento necessário fora do recipiente de reação para todos esses anódios de zinco.
[0010] Na DE 20 2008 014 947 U1 esses problemas conhecidos nos processos de revestimento ácido contendo zinco tentavam superar fazendo uso de uma membrana de troca de íons, especialmente uma membrana de troca de íons catiônicos.
[0011] Tal adaptação de linhas de processo existentes para deposição eletrolítica de zinco - níquel por uma inclusão adicional de um circuito de eletrólito fluindo através de tal membrana é altamente dispendiosa para os clientes devido ao seu caráter conhecido como equipamento auxiliar caro, o qual exige numerosas partes adicionais como compartimentos de membrana, tubulação, tubos, válvulas, tanques e bombas.
[0012] Outras abordagens para evitar a formação desse depósito de passivação preto sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis foram tentativas de executar o processo de deposição de zinco - níquel ácido eletrolítico com densidades de corrente anódicas mais altas ou com concentrações mais altas de agentes de complexação no respectivo eletrólito ácido.
[0013] No entanto, essas tentativas não foram bem-sucedidas a fim de totalmente evitar a formação do depósito de passivação preto. A formação do depósito de passivação preto poderia apenas ser reduzida em alguma extensão limitada. Se a densidade corrente anódica for aumentada demasiadamente aqui por excesso de redução da área de superfície de anódio, a voltagem necessária para o início do processo é altamente crescente. Quanto mais alta a dita voltagem estiver aumentando, mais gás será produzido sobre a superfície dos anódios de zinco porque mais e mais energia será usada para a geração de gás em vez de ser usada para o respectivo processo eletrolítico. Isso torna o processo mais e mais ineficaz por um lado, mas também aumenta o custo mais e mais por outro lado porque exige peças de equipamento mais caras, tais como retificadores mais poderosos.
[0001] Objetivo da presente invenção
[0014] Em virtude da técnica anterior, era assim um objetivo da presente invenção prover um método para deposição ácida eletrolítica de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado, que não exibirá as deficiências acima mencionadas dos métodos da técnica anterior conhecidos.
[0015] Em particular, era um objetivo da presente invenção prover um método que será capaz de evitar a formação do depósito de passivação preto conhecido sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis nos períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido.
[0016] Além do mais, era um objetivo prover um método, que permite que os anódios de zinco solúveis permaneçam no eletrólito nos períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido, e que não está exigindo uma ativação dos ditos anódios de zinco solúveis depois do início ou reinício da deposição de zinco - níquel eletrolítica.
Sumário da Invenção
[0017] Esses objetivos e também outros objetivos que não são explicitamente afirmados, mas são imediatamente deriváveis ou perceptível das ligações discutidas a título de introdução são conseguida por um método tendo todas as características da reivindicação 1. Modificações apropriadas no método inventivo são protegidas nas reivindicações dependentes de 2 a 15.
[0018] A presente invenção correspondentemente provê um método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel em pelo menos um substrato a ser tratado, em que o método compreende as seguintes etapas de método:
[0019] i. prover um recipiente de reação de eletrólise compreendendo pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel;
[0020] ii. prover um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel;
[0021] iii. encher o recipiente de reação de eletrólise da etapa de método (i) com o eletrólito ácido da etapa de método (ii);
[0022] iv. prover pelo menos um substrato a ser tratado no dito recipiente de reação de eletrólise, que foi enchido com o eletrólito ácido;
[0023] v. executar uma deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre uma superfície do dito substrato a ser tratado por aplicação de uma corrente a partir de pelo menos uma fonte de corrente externa a cada um dos anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis);
[0024] vi. terminar a aplicação da corrente a partir da dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis);
[0025] vii. manter pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel no recipiente de reação de eletrólise, que permanece enchido com um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel, sem executar deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por um período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda de fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); e
[0026] viii. reiniciar execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por reiniciar aplicação da corrente oriunda de dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); em que
[0002] na etapa do método (vii) o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que é mantido no recipiente de reação de eletrólise, é eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica ao dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que é mantido no recipiente de reação de eletrólise, por pelo menos uma parte do período de tempo definido.
[0027] É assim possível de um modo imprevisível prover um método para deposição de zinco - níquel eletrolítica ácida sobre um substrato a ser tratado, que não exibe as deficiências acima mencionadas dos métodos da técnica anterior conhecida.
[0028] Adicionalmente, o processo da presente invenção oferece um método modificado que evita a formação do depósito de passivação preto conhecido sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis nos períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido.
[0029] Além disso, o método da presente invenção permite que os anódios de zinco solúveis possam permanecer no eletrólito nos períodos de tempo em que o processo de deposição eletrolítica da respectiva camada de liga de zinco - níquel é interrompido.
[0030] Além do mais, o método não exige uma ativação dos anódios de zinco solúveis depois do início ou reinício da deposição de zinco - níquel eletrolítica.
[0031] O método inventivo é facilmente executável em todas as linhas de deposição eletrolítica de zinco - níquel já existentes sem que qualquer espécie de equipamentos auxiliares caros adicionais, tais como retificadoras ou anódios de membrana, tenham de ser usados.
[0032] A ausência de uma formação do depósito de passivação preto permite também um consumo muito uniforme dos anódios de zinco solúveis, que economiza custos devido a um esforço altamente reduzido e a um consumo geral reduzido de anódios de zinco.
Descrição Detalhada da invenção
[0033] Como usado aqui, o termo "fonte de íons de zinco" de acordo com a presente invenção refere-se a qualquer espécie de composto químico, que é adequado prover íons de zinco no eletrólito. Para essa finalidade, um sal de zinco ou um complexo de zinco é exemplarmente adequado.
[0034] Como usado aqui, o termo "fonte de íons de níquel" de acordo com a presente invenção refere-se a qualquer espécie de composto químico, que é adequado para prover íons de níquel no eletrólito. Para essa finalidade, um sal de níquel ou um complexo de níquel é exemplarmente adequado.
[0035] Como usado aqui, o termo "terminar a aplicação da corrente a partir da dita fonte de corrente externa" na etapa de método (vi) de acordo com a presente invenção refere-se a uma ação, em que a aplicação de corrente a partir de uma fonte de corrente externa é desligada.
[0036] O termo "período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda de fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis)" refere-se a um período de tempo na etapa de método (vii), que está começando subsequentemente à ação de terminar a aplicação da corrente na etapa de método (vi).
[0037] O termo "enchido com um eletrólito ácido" na etapa de método (vii) refere-se a um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel. De preferência é o eletrólito da etapa de método (ii).
[0038] Como usado aqui, o termo "manter pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel no recipiente de reação de eletrólise, que permanece enchido com um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel" de acordo com a presente invenção refere- se a uma situação, em que um cliente possivelmente remove um ou mais do que um anódios de zinco e/ou níquel solúveis fora do recipiente de reação de eletrólise durante o período de tempo definido na etapa de método (vii). No entanto, é necessário que pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel ainda permanecem no eletrólito no recipiente de reação de eletrólise. Além do mais, o eletrólito tem pelo menos para permanecer até um certo nível líquido no recipiente de reação de eletrólise de tal modo que os anódios de zinco e níquel solúveis estando no dito recipiente solúvel estejam ainda alcançando pelo menos parcialmente, de preferência totalmente, no eletrólito.
[0039] A ligação elétrica do pelo menos um anódio de zinco solúvel ao pelo menos um anódio de níquel solúvel na etapa de método (vii) pode ser exemplarmente formado por um cabo elétrico. Conclusivamente, o cabo elétrico permite que o fluxo de corrente entre tais um anódio de zinco e um anódio de níquel sem fazer uso de uma fonte de corrente externa. Em princípio, trabalha como uma célula galvânica de circuito curto, que flui agora entre anódio de zinco e anódio de níquel, é causada pela diferença do potencial eletroquímico de zinco e níquel. Assim, níquel elementar é depositado sobre a superfície do respectivo anódio de zinco. A quantidade de íons de níquel, que é capaz de ser depositada sobre a superfície de eletrodo de zinco, é diminuindo pelo tempo. Isso é causada pelo revestimento aumentado da superfície de zinco formadora do eletrodo de zinco pelo níquel depositado. Que significa que a espessura total de depósito de níquel é limitado em uma certa extensão, que evita que depósito de níquel está ficando demasiadamente grosso.
[0040] Como usado aqui, o termo "elemento de ligação elétrica" de acordo com a presente invenção não refere-se a um eletrólito.
[0041] Se o método estiver reiniciando a execução de uma deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por reinício de aplicação da corrente oriunda de dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis), a ligação elétrica entre o(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e o(s) respectivo(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis) tem de ser removido novamente o mais tardar no momento de entrar na etapa de método (viii). Assim que a corrente oriunda da fonte externa de corrente seja aplicada novamente na etapa de método (viii) aos anódios de zinco e níquel solúveis, o depósito de níquel, está indo imediatamente novamente na solução (nenhum eletrólito). Não há obstáculo devido ao depósito de níquel presente sobre a superfície do anódio de zinco para o recomeço do método de deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície de um substrato a ser tratado no eletrólito ácido.
[0042] Anódios de níquel e de zinco podem ser escolhidos como comumente exigidos por estes métodos de deposição de zinco - níquel ácida eletrolítica. Anódios de zinco podem exemplarmente ser uma placa, uma folha, uma barra, ou uma barra com núcleo de titânio contínuo dentro da barra de anódio de zinco.
[0043] Em uma concretização, na etapa de método (vii) o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica ao dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, para o período de tempo definido total.
[0044] Isso é vantajoso porque minimiza o tempo em que outro depósito de passivação preto pode ser depositado sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis.
[0045] Em uma concretização, na etapa de método (vii) cada anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica a pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise.
[0046] É naturalmente preferido proteger a totalidade dos anódios de zinco solúveis pelo depósito de níquel executados na etapa de método inventivo (vii). Isso minimiza o esforço por razões de manutenção.
[0047] Em uma concretização, na etapa de método (vii) o período de tempo definido é pelo menos 10 minutos, de preferência pelo menos 1 hora, e mais de preferência pelo menos 3 horas.
[0048] Quanto mais longo é o período de tempo definido, mais depósito de passivação preto é depositado sobre a superfície dos anódios de zinco solúveis.
[0049] Em uma concretização, na etapa de método (viii) o reiniciar execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado é feito sem uma ativação de pelo menos um anódio de zinco solúvel, de preferência sem uma ativação por um ácido, mais de preferência sem uma ativação por um ácido inorgânico, e com mais preferência sem uma ativação por ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou suas misturas.
[0050] Isso economiza esforço e custo de manutenção.
[0051] Em uma concretização, o método não compreende a provisão e/ou utilização de qualquer espécie de membrana no recipiente de reação de eletrólise.
[0052] A aplicação de tal equipamento técnico caro pode ser evitada pelo método inventivo reivindicado aqui. Não há necessidade de prover sistemas de anódio de membrana compreendendo compartimentos separados dentro do recipiente de reação de eletrólise divididos por membranas.
[0053] Em uma concretização, o método não compreende a provisão e/ou utilização de qualquer espécie de sacos de anódio.
[0054] Em uma concretização, na etapa de método (vii) todos os anódios de zinco solúveis permanecem no recipiente de reação de eletrólise enchido com o eletrólito ácido por pelo menos uma parte do período de tempo definido, de preferência para o período de tempo definido total.
[0055] Isso é uma clara vantagem do método inventivo. Um cliente unicamente ainda necessita tirar do recipiente de reação de eletrólise para substituição geral devido ao consumo do material de anódio pelo método, mas não mais causado pelo depósito de passivação preto. A formação desse depósito de passivação preto está na literatura também chamado algumas vezes "efeito de cimentação".
[0056] Em uma concretização, na etapa de método (vii) a ligação elétrica entre o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, e o dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, é terminado automaticamente, de preferência por um interruptor mecânico, no mais tardar no início da etapa de método (viii), se a dita ligação elétrica estiver ainda presente naquela hora.
[0057] Isso oferece a vantagem que nenhum usuário treinado tem de estar presente no sítio do cliente para o desligamento dos anódios de zinco dos anódios de níquel antes que a fonte de corrente externa for ligada novamente simultaneamente ou subsequentemente. A possibilidade de interrupção automática da ligação elétrica entre o pelo menos um anódio de zinco solúvel e o pelo menos um anódio de níquel solúvel reduz ulteriormente o esforço do sítio do cliente a fim de se adaptar especialmente as linhas de galvanização já existentes com esse novo método inventivo. O cliente tem que unicamente instalar em uma concretização preferida do mesmo um interruptor mecânico automático para a ligação elétrica entre o pelo menos um anódio de zinco solúvel e o pelo menos um anódio de níquel solúvel.
[0058] Em uma concretização, na etapa de método (v) o(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) tem/têm uma densidade de corrente anódica que varia de 1 a 6 ASD, de preferência de 2 a 6 ASD, e mais de preferência de 3 a 5 ASD.
[0059] ASD é comumente usado na indústria galvânica e significa também no contexto da presente invenção ampères por decímetro ao quadrado. Se a densidade corrente anódica for mais alta do que 6 ASD, ela leva a numerosos efeitos desvantajosos, tais como dissolução excessiva dos anódios de zinco, desenvolvimento de alto calor, má distribuição de metal geométrica sobre a superfície do substrato a ser tratado e poder de arremesso de metal ruim.
[0060] Em uma concretização, o eletrólito ácido tem um valor de pH que varia de 4 a 6, de preferência de 4,5 a 5,8, e mais de preferência de 5,2 a 5,6.
[0061] Se o pH estiver se tornando demasiadamente alto, hidróxidos de níquel são formados, que são conhecidos como desvantajosos nestes métodos de deposição eletrolítica ácida.
[0062] Em uma concretização, na etapa de método (v) a temperatura do eletrólito ácido é que varia de 20 a 55°C, de preferência de 25 a 50°C, e mais de preferência de 30 a 45°C.
[0063] Em uma concretização, a concentração de íons de zinco no eletrólito ácido é que varia de 10 a 100 g/l, de preferência de 12 a 70 g/l, e mais de preferência de 17 a 38 g/l.
[0064] Em uma concretização, a concentração de íons de níquel no eletrólito ácido é que varia de 10 a 100 g/l, de preferência de 15 a 60 g/l, e mais de preferência de 23 a 32 g/l.
[0065] Em uma concretização, o elemento de ligação elétrica é um cabo elétrico.
[0066] A presente invenção assim trata o problema de evitar a formação do depósito de passivação pretos sobre a superfície de anódios de zinco solúveis em um período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda da pelo menos uma fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis) durante um método de deposição de zinco - níquel eletrolítica ácido.
[0067] Embora os princípios da invenção tenham sido explicados em relação a certas concretizações, e sejam providas para as finalidades de ilustração, deve ser entendido que várias de suas modificações se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica na leitura do relatório. Portanto, deve ser entendido que a invenção divulgada aqui se destina a cobrir tais modificações quando caem dentro do escopo das reivindicações anexas. O escopo da invenção é limitado apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel em pelo menos um substrato a ser tratado, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: i .prover um recipiente de reação de eletrólise compreendendo pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel; ii .prover um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel; iii .encher o recipiente de reação de eletrólise da etapa de método (i) com o eletrólito ácido da etapa de método (ii); iv .prover pelo menos um substrato a ser tratado no dito recipiente de reação de eletrólise, que foi enchido com o eletrólito ácido; v .executar uma deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre uma superfície do dito substrato a ser tratado por aplicação de uma corrente a partir de pelo menos uma fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); vi .terminar a aplicação da corrente a partir da dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); vii.manter pelo menos um anódio de zinco solúvel e pelo menos um anódio de níquel solúvel no recipiente de reação de eletrólise, que permanece enchido com um eletrólito ácido compreendendo pelo menos uma fonte de íons de zinco e pelo menos uma fonte de íons de níquel, sem executar deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por um período de tempo definido em que nenhuma corrente oriunda de fonte de corrente externa é aplicada a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); e viii.reiniciar execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado por reiniciar aplicação da corrente oriunda de dita fonte de corrente externa a cada um do(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) e a cada um do(s) anódio(s) de níquel solúvel(eis); caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica ao dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, for pelo menos uma parte do período de tempo definido.
2. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica ao dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, para o período total de tempo definido.
3. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) cada anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, está eletricamente ligado por um elemento de ligação elétrica para formar uma ligação elétrica para pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise.
4. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) o período de tempo definido é pelo menos 10 minutos, de preferência pelo menos 1 hora, e mais de preferência pelo menos 3 horas.
5. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (viii) o reiniciar execução da deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre a superfície do dito substrato a ser tratado é feito sem uma ativação de pelo menos um anódio de zinco solúvel, de preferência sem uma ativação por um ácido, mais de preferência sem uma ativação por um ácido inorgânico, e com mais de preferência sem uma ativação por ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou suas misturas.
6. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o método não compreende a provisão e/ou utilização de qualquer espécie de membrana no recipiente de reação de eletrólise.
7. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o método não compreende a provisão e/ou utilização de qualquer espécie de sacos de anódio.
8. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) a totalidade de anódios de zinco solúveis permanece no recipiente de reação de eletrólise enchido com o eletrólito ácido por pelo menos uma parte do período de tempo definido, de preferência pelo período total de tempo definido.
9. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (vii) a ligação elétrica entre o dito pelo menos um anódio de zinco solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, e o dito pelo menos um anódio de níquel solúvel, que está permanecendo no recipiente de reação de eletrólise, é terminado automaticamente, de preferência por um interruptor mecânico, no mais tardar no início da etapa de método (viii), se a dita ligação elétrica estiver ainda presente naquela hora.
10. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (v) o(s) anódio(s) de zinco solúvel(eis) tem/têm uma densidade de corrente anódica que varia de 1 a 6 ASD, de preferência de 2 a 6 ASD, e mais de preferência de 3 a 5 ASD.
11. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o eletrólito ácido tem um valor de pH que varia de 4 a 6, de preferência de 4,5 a 5,8, e mais de preferência de 5,2 a 5,6.
12. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que na etapa de método (v) a temperatura de o eletrólito ácido é que varia de 20 a 55°C, de preferência de 25 a 50°C, e mais de preferência de 30 a 45°C.
13. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a concentração de íons de zinco no eletrólito ácido é que varia de 10 a 100 g/l, de preferência de 12 a 70 g/l, e mais de preferência de 17 a 38 g/l.
14. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a concentração de íons de níquel no eletrólito ácido é que varia de 10 a 100 g/l, de preferência de 15 a 60 g/l, e mais de preferência de 23 a 32 g/l.
15. Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel sobre um substrato a ser tratado de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o elemento de ligação elétrica é um cabo elétrico.
BR112020001988-7A 2017-09-28 2018-08-20 Método para a deposição eletrolítica de uma camada de liga de zinco - níquel em pelo menos um substrato a ser tratado BR112020001988B1 (pt)

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