Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Rhodiummetall Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Rhodiummetall, zwecks Plattierung eines anderen Metalles, das da durch gekennzeichnet ist, dass man das Grundmetall in einem wässrigen Bad, das pro Liter Lösung 20-100 cm3 konzentrierte Schwefelsäure,
2-5 g Rhodium in Form des Rhodiumsulfates und 10-100g Magnesiumsulfat enthält, bei einer Tem peratur von 20 C bis 50 C und einer Strombela stung von 0,0043-0,0225 Amp./cml galvanisiert.
Ferner bezieht sich das Hauptpatent auf ein wässriges Bad zur Durchführung dieses Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es pro Liter Lösung 20-100 cm' konzentrierte Schwefelsäure, 2-5 g Rhodium in Form des Rhodiumsulfates und 20-100g Magnesiumsulfat enthält.
Die vorliegende Erfindung bildet eine Weiterent wicklung der im Hauptpatent offenbarten Erfindung. Das erfindungsgemässe Verfahren zur galvani schen Abscheidung von Rhodiummetall zwecks Plat- tierung eines anderen Metalls ist dadurch gekenn zeichnet, dass man :
das Grundmetall in einem wässri- gen Bad, das pro Liter Lösung 5-1-00 cm' konzen- trierte Schwefelsäure, 2-10 g Rhodium in Form des Rhodiumsulfates und 10-100 g Magnesiumsulfamat enthält, bei einer Temperatur von 20-50 C und einer Strombelastung von 0,0043 bis 0;0225 Amp./cm' galvanisiert.
Das Bad kann ausserdem noch Magnesium-sulfat enthalten, wobei die Gesamt menge von Magnesiumsulfat und Magneslumsulfamat 100 g/1 nicht übersteigt.
Das zur Durchführung .dieses Verfahrens verwen dete wässrige Bad ist dadurch gekennzeichnet, dass es pro Liter Lösung 5-100 cm3 konzentrierte Schwe felsäure, 2-5 g Rhodium in Form des Rhodiumsulfa- tes und 10-100 g Magn.esiumsulfamat und ferner gegebenenfalls Magnesiumsulfat enthält, wobei die Gesamtmenge von Magnesiumsulfat und Magne- siumsulfamat 100 g/1 nicht übersteigen sollte.
Unter konzentrierter Schwefelsäure wird hier eine Schwefelsäure der Dichte 1,84 verstanden Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise erläutert.
Das verwendete Bad kann z. B. pro Liter wie folgt zusammengesetzt werden:
EMI0001.0061
<B>Rho,dlum</B>
<tb> (als, <SEP> Rhodiumsulfat) <SEP> 2-10 <SEP> g <SEP> vorz. <SEP> 5 <SEP> g
<tb> Schwefelsäure <SEP> konz. <SEP> 5-50 <SEP> cm3 <SEP> " <SEP> 10 <SEP> cm3
<tb> Magnesiumsulfamat <SEP> 50-100 <SEP> g <SEP> " <SEP> 30 <SEP> g
<tb> Magnesiumsulfat <SEP> 0-50 <SEP> g <SEP> " <SEP> 10 <SEP> g Die notwendige Schwefelsäuremenge kann bis 20 cm3 unter der bisher bekannten und üblichen Menge, z. B. bis zu 5 cm' reduziert werden.
Der hauptsächliche Zusatz ist das Magnesiumsul- famat. Es hat sich erwiesen, dass Rhodiumschichten, die mittels eines Bades mit einem Magnesiumsulfa- matzusatz hergestellt wurden, wesentlich kleinere in nere Spannungen aufweisen, als solche die mittels eines üblichen Bades hergestellt waren. Die obere Grenze für den Magnesiumsulfamatgehalt ist durch seine Löslichkeit in dem Bad gegeben, die von den verschiedenen Mengen der anderen Komponenten abhängt.
Ein Zusatz von Magnesiumsulfat erhöht die Wir kung ,des Magnesiumsulfamates. Sehr. gute Ergeb nisse werden mit etwa 10 g Magnesiumsulfat pro Liter Lösung erzielt. Die Wirkung des Magnesium sulfates überlagert sich derjenigen des Magnesium- sulfamates, wodurch die inneren Spannungen in noch stärkerem Mass vermindert werden. <I>Beispiel 1</I> Eine beispielsweise aus Messing bestehende Blechtafel wurde als Kathode eines Bades eingesetzt.
Letzteres bestand pro Liter Lösung ,aus 5 g Rhodium (in Form von Rhodiumsulfat), 10 cms konzentrierter Schwefelsäure, 30 g Magnesiumsulfamat und 10 g Magnesiumsulfat. Das Bad wurde bei 50 C und einer Kathodenbelastung von 0,01125 Amp. per cm2 Kathodenfläche gehalten und zwar bis eine Schicht von 0,0076 mm erreicht wurde.
Diese Schicht war leicht grau und halbglänzend. Der Ertrag betrug 85%. Eine spektrographische Untersuchung zeigte keine Magnesiumspuren. Durch Abtrennen des Trägerme- talles konnte ein dünner Film aus Rhodium gewon nen werden.
Dieser Film war zusammenhängend, dichter als bisher bekannte Rhodiumfilme und konnte leicht ohne Bruch gebogen werden. Diese Eigenschaften zeigen deutlich, dass praktisch keine inneren Spannungen vorhanden waren.
<I>Beispiel 2</I> Das Bad nach Beispiel 1 wurde verwendet, und wie in Beispiel 1 eine Schicht von 0;0254 mm Dicke hergestellt. Diese war mattgrau, hatte ,aber die glei chen Eigenschaften wie die nach Beispiel 1 erhaltene dünnere Schicht.
<I>Beispiel 3</I> Einer Schicht von; 0,00508 mm Rhodium wurden wie in; Beispiel 1 auf dien ungedruckten;
Teiler eines auf einem Kunststoffträger befestigten Kupferfilmes, bei spielsweise eines gedruckten elektrischen Strom kreises, aufgetragen. Diese Schicht zeigte keine Ten denzen sich zu lösen oder sich zu wärmen, nachdem die gedruckten Teile .des Kupferfilmes abgetrennt worden waren.
<I>Beispiel 4</I> Ein feiner Wolfram oder Molybdändraht wurde wie in Beispiel 1 mit Rhodium plattiert; er konnte als Gitterdraht einer Elektronenröhre um den Gitterträ- ger gewickelt werden und zwar ohne dass die Rhodi- umschicht bricht.
Bisher wurden andere Edelmetalle als Drahtüber zug für den Gitterdraht zwecks Vermeidung der sekundären Elektronensendung verwendet. Rhodi- umüberzüge sind jedoch, dank ihrem höheren Schmelzpunkt, solchen Überzügen aus Gold oder Sil ber überlegen.
Es war jedoch bisher nicht möglich, solche Überzüge ohne Bruch beim Aufwickeln .anzu- bringen.
Process for the electrodeposition of rhodium metal The main patent relates to a process for the electrodeposition of rhodium metal for the purpose of plating another metal, which is characterized in that the base metal is placed in an aqueous bath containing 20-100 cm3 of concentrated sulfuric acid per liter of solution ,
Contains 2-5 g of rhodium in the form of rhodium sulfate and 10-100g of magnesium sulfate, galvanized at a temperature of 20 C to 50 C and a current load of 0.0043-0.0225 Amp./cml.
The main patent also relates to an aqueous bath for carrying out this process, which is characterized in that it contains 20-100 cm 'of concentrated sulfuric acid, 2-5 g of rhodium in the form of rhodium sulphate and 20-100 g of magnesium sulphate per liter of solution.
The present invention is a further development of the invention disclosed in the main patent. The method according to the invention for the galvanic deposition of rhodium metal for the purpose of plating another metal is characterized in that:
the base metal in an aqueous bath containing 5-1-00 cm 'of concentrated sulfuric acid, 2-10 g rhodium in the form of rhodium sulfate and 10-100 g magnesium sulfamate per liter of solution at a temperature of 20-50 ° C and a current load of 0.0043 to 0; 0225 Amp./cm '.
The bath can also contain magnesium sulfate, whereby the total amount of magnesium sulfate and magnesium sulfamate does not exceed 100 g / l.
The aqueous bath used to carry out this process is characterized in that it contains 5-100 cm3 of concentrated sulfuric acid, 2-5 g of rhodium in the form of rhodium sulfate and 10-100 g of magnesium sulfamate and, optionally, magnesium sulfate, per liter of solution contains, whereby the total amount of magnesium sulphate and magnesium sulphamate should not exceed 100 g / l.
Concentrated sulfuric acid is understood here to mean a sulfuric acid with a density of 1.84. The invention is explained below by way of example.
The bath used can, for. B. be composed per liter as follows:
EMI0001.0061
<B> Rho, dlum </B>
<tb> (as, <SEP> rhodium sulfate) <SEP> 2-10 <SEP> g <SEP> vorz. <SEP> 5 <SEP> g
<tb> sulfuric acid <SEP> conc. <SEP> 5-50 <SEP> cm3 <SEP> "<SEP> 10 <SEP> cm3
<tb> Magnesium sulfamate <SEP> 50-100 <SEP> g <SEP> "<SEP> 30 <SEP> g
<tb> Magnesium sulfate <SEP> 0-50 <SEP> g <SEP> "<SEP> 10 <SEP> g The required amount of sulfuric acid can be up to 20 cm3 below the previously known and customary amount, e.g. up to 5 cm ' be reduced.
The main additive is magnesium sulphamate. It has been shown that rhodium layers which have been produced by means of a bath with an addition of magnesium sulphate have significantly lower tensions than those produced by means of a conventional bath. The upper limit for the magnesium sulfamate content is given by its solubility in the bath, which depends on the various amounts of the other components.
The addition of magnesium sulphate increases the effectiveness of the magnesium sulphamate. Very. good results are achieved with about 10 g of magnesium sulfate per liter of solution. The effect of the magnesium sulphate is superimposed on that of the magnesium sulphamate, whereby the internal stresses are reduced to an even greater extent. <I> Example 1 </I> A sheet metal made of brass, for example, was used as the cathode of a bath.
The latter consisted of 5 g of rhodium (in the form of rhodium sulfate), 10 cms of concentrated sulfuric acid, 30 g of magnesium sulfamate and 10 g of magnesium sulfate per liter of solution. The bath was kept at 50 C and a cathode load of 0.01125 Amp. Per cm2 cathode area until a layer of 0.0076 mm was reached.
This layer was light gray and semi-glossy. The yield was 85%. A spectrographic examination showed no traces of magnesium. A thin film of rhodium could be obtained by separating the carrier metal.
This film was coherent, denser than previously known rhodium films, and could be bent easily without breaking. These properties clearly show that there were practically no internal stresses.
<I> Example 2 </I> The bath according to Example 1 was used and, as in Example 1, a layer 0.0254 mm thick was produced. This was matt gray, but had the same properties as the thinner layer obtained according to Example 1.
<I> Example 3 </I> One layer of; 0.00508 mm rhodium was used as in; Example 1 on the unprinted;
Divider of a copper film attached to a plastic carrier, for example a printed electrical circuit, applied. This layer showed no tendencies to loosen or heat up after the printed portions of the copper film were separated.
<I> Example 4 </I> A fine tungsten or molybdenum wire was plated with rhodium as in Example 1; it could be wound around the lattice girder as the wire of an electron tube without breaking the rhodium layer.
So far, other noble metals have been used as wire cover for the grid wire in order to avoid secondary electron transmission. However, thanks to their higher melting point, rhodium coatings are superior to such coatings made of gold or silver.
However, up to now it has not been possible to apply such coatings without breaking during winding.