CS214811B2 - Galvanic bath for the chrome-plating - Google Patents

Galvanic bath for the chrome-plating Download PDF

Info

Publication number
CS214811B2
CS214811B2 CS797649A CS764979A CS214811B2 CS 214811 B2 CS214811 B2 CS 214811B2 CS 797649 A CS797649 A CS 797649A CS 764979 A CS764979 A CS 764979A CS 214811 B2 CS214811 B2 CS 214811B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
chromium
bath
plating
thiocyanate
solution
Prior art date
Application number
CS797649A
Other languages
English (en)
Inventor
Donald J Barclay
James M L Vigar
Original Assignee
Ibm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibm filed Critical Ibm
Publication of CS214811B2 publication Critical patent/CS214811B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C25D5/14Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium two or more layers being of nickel or chromium, e.g. duplex or triplex layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C25D3/06Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/627Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

Vynález se týká galvanické lázně pro chromování, zejména takové lázně, v níž je zdrojem chrómu vodný roztok komplexního thiokyanátu chromitého.
Chromování galvanickým způsobem se běžně provádí z vodných roztoků kyseliny chromové, které se připravují z kysličníku chromového a kyseliny sírové. Tyto lázně, v nichž se chrom nachází v šestivazné formě jsou vyznačeny velmi nízkou proudovou účinností. Mimoto nese sebou používání těchto látek riziko, protože v důsledku vývoje vodíku dochází i к uvolňování par kyseliny chromové. Navíc je koncentrace chrómu v těchto lázních velmi vysoká, což způsobuje problémy s odpadem nebo se zpětným získáváním chrómu, protože dochází к unikání chromových sloučenin do tanků, v nichž se provádí oplachování, a které jsou zařazeny za pokovovací lázní. Vzhled takto získaného chromového povlaku je modrobílý.
Aby bylo možno odstranit řadu nevýhod, které jsou spojeny s použitím šestivazného chrómu, bylo navrhováno užít chrom v trojvazné formě. Jeden ze způsobů chromování z vodného roztoku při použití komplexu trojvazného chrómu a thiokyanátu je popsán v britském patentu č. 1 431 639. Další z těchto způsobů je popsán v britské přihlášce č. 24 734/77, kde se popisuje chromovací lázeň a způsob, při němž se rovněž používá komplexu trojvazného chrómu a thiokyanátu, avšak mimoto se užívá ještě pufru, který se přímo účastní tvorby komplexu s obsahem chrómu. Tento pufr se volí z aminokyselin, například glycinu nebo kyseliny asparagové, dále může jít o peptidy, soli kyseliny mravenčí, octany a fosfornany.
Při použití lázní s trojvazným chromém nedochází к unikání par kyseliny chromové. Lázně mají dobrou účinnost v poměrně širokém rozmezí a kovový povrch je dokonalý. V lázni je třeba udržovat daleko nižší koncentraci chrómu, než v případě použití šestivazného chrómu, takže nedochází tak snadno к jeho unikání do promývacích tanků. Koncentrace chrómu se v tomto případě pohybují v rozmezí 0,03 až 0,5 M.
Přestože způsoby, užívající trojvazného chrómu popsané v britském patentu č. 1 431 639 a v britské patentové přihlášce Č. 24 734/77 (DOS 2 818 780) odstraňují všechny hlavní nevýhody chromování s použitím šestivazného chrómu, je takto získaný povlak chrómu obvykle poněkud tmavší. Pro některé účely je toto zbarvení přijatelné nebo i výhodné, přesto však pro některé účely by bylo výhodné dosáhnout povlaků světlejší barvy i při použití trojvazného chrómu.
Podkladem vynálezu je neočekávané zjištění, že lázně s obsahem trojvazného chrómu a thiokyanátu, v nichž koncentrace chrómu je daleko nižší, než se obvykle poklá dá za nutné pro účinnost a stálost lázně poskytují podstatně světlejší zbarvení výsledného kovového povlaku.
Předmětem vynálezu je tedy galvanická lázeň pro chromování, v níž zdrojem chrómu je vodný roztok komplexu trojvazného chrómu a thiokyanátu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje 0,001 M až 0,03 M chrómu.
Ve výhodném provedení obsahuje lázeň podle vynálezu jako pufr aminokyselinu.
V prováděných pokusech byl chrom ukládán z roztoků komplexu chrómu, thiokyanátu a aminokyselin, v nichž koncentrace komplexu byla velmi nízká. Z aminokyselin byly užity kyselina asparagová a glycin. Z roztoků, jejichž koncentrace chrómu byla nejvýš 0,015 M byly získány lesklé, bílé, souvislé povlaky chrómu. Tyto povlaky měly podstatně světlejší barvu než povlaky z roztoku téhož složení o koncentraci chrómu 0,1 M. Barva povlaku tak, jak se jeví pouhým okem je tak světlá, jako v přípaIdě, že se užívá způsobu, spojeného s odpařováním. Tento subjektivní dojem je možno podložit měřením odrazu světla.
К pokovování z lázně s nízkým obsahem chrómu bylo užito i vzorků z mosazi a niklu, jinak však šlo převážně o vzorky, u nichž bylo nutno překrýt tmavší chromový povlak, uložený v lázni, která obsahovala optimální množství trojvazného chrómu. V těchto případech měla první lázeň optimální proudovou účinnost a byla stálá po velmi dlouhou dobu. V případě, že by povlak o stejné síle měl být uložen v lázni s nižším obsahem chrómu, byl by celý postup velmi neúčinný a pomalý a bylo by nutno velmi pečlivě doplňovat koncentraci chrómu. Mimoto bylo zjištěno, že kromě světlejšího zbarvení mají výrobky, opatřené dvojím povlakem ještě tu výhodu, že jsou daleko odolnější proti korozi.
Vynález bude osvětlen následujícími příklady.
Příklad 1
V tomto příkladě se uvádí lázeň s obsahem trojvazného chrómu, která je optimální pokud jde o účelnost a životnost, nikoliv však pro zbarvení. Nejde o lázeň podle vynálezu, tuto lázeň je však možno užít к uložení základního povlaku na výrobek, který pak má být opatřen druhým světlejším povlakem.
Lázeň pro galvanické chromování byla připravena následujícím způsobem:
a) 60 g kyseliny borité se přidá к 750 ml 'deionizované vody a vzniklá směs se zahřívá a současně míchá, aby bylo možno dosáhnout rozpuštění kyseliny borité.
b) К roztoku se přidá 33,12 g síranu chromitého [Cr2(SO4)3.15 H2O] a 32,43 g thiokyanátu sodného, načež se roztok zahřívá na teplotu 70 °C po dobu 30 minut.
c) К roztoku se přidá 13,3 g kyseliny DL
-asparagové JNH2CHjCH(COOHJ2J a pak se roztok za stálého míchání zahřívá na teplotu 75 °C po dobu 3 hodin. V průběhu této doby se' pH pomalu upravuje z hodnoty 1,5 na hodnotu 2,8 přidáváním roztoku hydroxidu sodného o koncentraci 10 hmotnostních ’%; Jakmile se dosáhne pH 2,8, udržuje se tato hodnota v průběhu celého dalšího postupu.
d] Pak se k roztoku přidá takové množství chloridu sodného, aby výsledná koncentrace byla 1 M a mimoto 0,1 g sniáčedla. Pak se roztok zahřívá a míchá ještě dalších 30 minut.
e) pH roztoku se znovu upraví na hodnotu 2,8 přidáním svrchu uvedeného roztoku hydroxidu sodného.
fj Roztok se doplní na objem 1 litru deionizovanou vodou po předchozí úpravě na pH 3,0 postupným přidáváním kyseliny chlorovodíkové o koncentraci 10 objemových °/o.
Výsledný roztok má následující složení:
0,1 M síranu chromitého — C^SOJ.
. 15 H2O
0,4 M thiokyanátu sodného — NaNCS
0,1 M kyseliny asparagové — — NH2CH2CH(COOHJ2 g/1 ' kyseliny borité — H3BO3 g/1 chloridu sodného — NaCl
0,1 g/1 smáčedla
Výsledná galvanická lázeň měla pH 2,1 a pokovování . při Jejím použití bylo prováděno při teplotě 25 °C, chrom byl ukládán na mosaznou destičku, opatřenou niklovým povlakem, která byla zařazena jako katoda v Hullově komoře. Hustota proudu byla 50 mA cm' 2 postup byl prováděn 2 minuty. Byl získán poměrně tmavý povlak chrómu o tloušťce 0,6 μηι.
Příklad 2
V tomto příkladu se užije pokovovací lázně podle vynálezu, kterou je možno připravit následujícím způsobem:
Roztok se připravuje naprosto stejně jako roztok v příkladu 1 s tím rozdílem, ' že se užije · jen poloviční množství thiokyanátu sodného a v důsledku toho je koncentrace thiokyanátu sodného 0,2 M. Pak se 30 ml tohoto roztoku doplní na objem 1 litru roztokem, který obsahuje v 1 litru 60 g kyseliny borité a 60 g chloridu sodného.
Výsledná pokovovací lázeň má následující složení:
0,003 M síranu chromitého
0,006 M thiokyanátu sodného
0,003 M kyseliny asparagové g/1 kyseliny borité g/1 chloridu sodného
Destička, která byla předem pokovena chromém způsobem podle příkladu 1 byla přenesena bez opláchnutí do druhé Hullovy komory, která obsahovala galvanickou lázeň svrchu uvedeného složení. Vzestup koncentrace chrómu, k němuž došlo vzhledem k přenesení malého · množství chrómu z prvního roztoku nebyl ' přesně stanoven, avšak vzestup koncentrace tímto způsobem by byl pravděpodobně nejvýše 0,001 M. Proud procházel stejně jako v předchozím příkladě 2 minuty. Vzhledem k uspořádání destičky byla hustota proudu v rozmezí 20 až 150 mA cm'2. Teplota lázně byla 25 °C. Tímto způsobem byl získán jasně bílý souvislý povlak, který překryl původní tmavý povlak, získaný použitím lázně z příkladu 1. Tloušťka tohoto druhého povlaku byla řádu 10~8 cm.
Příklad 3 “
Byla připravena celá rada lázní pro ' galvanické pokovování způsobem podle příkladu 2, počáteční koncentrace chrómu v těchto lázních se pohybovala v · rozmezí 0,0002 až 0,025 M.
Koncentrace thiokyanátu byla rovněž v jednotlivých lázních měněna, aby bylo možno zjistit vliv různých . poměrů chrómu ke thiokyanátu. Byly sledovány poměry 1 : 2, 1 : 3 a 1 : 4. V některých případech bylo použito svrchu ' uvedeného smáčedla. Při použití těchto galvanických lázní byla chromována celá řada destiček za podmínek, popsaných · v příkladu 2. V některých případech však bylo užito teploty lázně 40 °C. V některých ' případech byla také po uložení prvního chromového povlaku destička opláchnuta před ponořením do druhé pokovovací lázně. V případě některých lázní s nízkou koncentrací chrómu bylo možno při opakovaném použití těchto lázní bez opláchnutí pokovovaného vzorku předpokládat, že chrom, který byl spotřebován při pokovování byl více ' než dokonalý tím, že destička nebyla při přenosu z lázně z příkladu 1 opláchnuta, v žádném z těchto případů však nebylo provedeno přesné měření.
Při použití koncentrací chrómu nejvýš 0,015 M bylo . dosaženo tvorby jasnějšího povlaku, který úplně překryl původní tmavý povlak chrómu. Při použití koncentrace vyšší než 0,015 M se tento efekt postupně snižoval a druhý povlak se pak nejevil stejnoměrně světlejší.
Příklad 4
Destička byla pokovena způsobem, popsaných v příkladu 1. Pak 'byla destička bez opláchnutí přenesena do druhého roztoku, jehož složení je uvedeno v příkladu 2 a do tohoto roztoku byla částečně ponořena. Ponořená část destičky byla pokovena tenkou vrstvou chrómu způsobem popsaným v příkladu 2. ' Na této polovině destičky ' došlo k úplnému překrytí původního povlaku a tato polovina byla tedy podstatně světlejší barvy než druhá polovina destičky, která nebyla opětovaně pokovována.
Na této destičce bylo prováděno přímé měření intenzity světla, odraženého z povrchu světlejší části, vyrobené dvojím pokovováním a z tmavší části, která byla opatřena pouze základním tmavším povlakem. Byl měřen jednak odraz denního svět la, jednak bylo к měření odrazu použito reflektorů s chromovým povlakem a mimoto ještě reflektorů, poskytujících difuzní bílé světlo. Reflektory, poskytující bílé difuzní světlo byly užity jako standard. Při srovnání intenzity světla, odražené z tmavé a světlé oblasti destičky bylo možno prokázat, že poměr odraženého světla ze .světlé a tmavé destičky byl 2,25 : 1.

Claims (2)

1. Galvanická lázeň pro chromování, v níž zdrojem chrómu je vodný roztok komplexu trojvazného chrómu a thiokyanátu, vyznačující se tím, že obsahuje 0,001 M až 0,03 M chrómu.
2. Galvanická lázeň podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje jako pufr aminokyselinu, která se účastní tvorby komplexu alespoň jednou vazbou.
CS797649A 1978-11-11 1979-11-09 Galvanic bath for the chrome-plating CS214811B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7844177A GB2033427B (en) 1978-11-11 1978-11-11 Chromium electroplating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS214811B2 true CS214811B2 (en) 1982-06-25

Family

ID=10500991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS797649A CS214811B2 (en) 1978-11-11 1979-11-09 Galvanic bath for the chrome-plating

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5565386A (cs)
AU (1) AU528649B2 (cs)
BE (1) BE879492A (cs)
CS (1) CS214811B2 (cs)
DE (1) DE2930981A1 (cs)
GB (1) GB2033427B (cs)
PL (1) PL122271B1 (cs)
ZA (1) ZA795270B (cs)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2093861B (en) * 1981-02-09 1984-08-22 Canning Materials W Ltd Bath for electrodeposition of chromium
GB2109815B (en) * 1981-11-18 1985-09-04 Ibm Electrodepositing chromium
CN103993336A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南工业大学 离子液体中三价铬电镀无微裂纹晶态铬及铬合金镀层的方法
CN103993337A (zh) * 2014-06-04 2014-08-20 湖南工业大学 硫酸氢盐离子液体中直接电沉积晶态铬镀层的方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2033427B (en) 1982-05-06
DE2930981A1 (de) 1980-05-22
JPS5565386A (en) 1980-05-16
PL122271B1 (en) 1982-07-31
AU528649B2 (en) 1983-05-05
AU5268979A (en) 1980-05-15
ZA795270B (en) 1980-09-24
BE879492A (fr) 1980-02-15
JPS5645996B2 (cs) 1981-10-30
PL219515A1 (cs) 1980-08-11
GB2033427A (en) 1980-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2159268C (en) Alkaline zinc and zinc alloy electroplating baths and processes
BR112013027921B1 (pt) Banho de galvanização e método eletrodeposição de uma camada de cromo escuro em uma peça de trabalho
US4278512A (en) Low concentration trivalent chromium electroplating solution and process
US3380898A (en) Electrolyte and method for electrodepositing a pink gold alloy
US4411965A (en) Process for high speed nickel and gold electroplate system and article having improved corrosion resistance
CS214811B2 (en) Galvanic bath for the chrome-plating
US3183067A (en) Metal having two coats of sulfurcontaining nickel and method of making same
JP7599750B2 (ja) 染色されたアルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の耐光性向上剤、及び、皮膜の耐光性を向上させる方法
EP0361705A2 (en) Gold plating bath and method
FI63445C (fi) Process foer avsaettning av tjocka kromskikt fraon trivalentkromplaeteringsloesningar
US4428803A (en) Baths and processes for electrodepositing alloys of colbalt, tin and/or zinc
US4014761A (en) Bright acid zinc plating
US4591416A (en) Chromate composition and process for treating zinc-nickel alloys
JPS60190588A (ja) 亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板の黒色処理方法
US3380814A (en) Electrolyte and method for coating articles with a gold-copper-antimony alloy and article thereof
US4238250A (en) Process for dyeing zinc and zinc alloys
US4159230A (en) Treatment of chromium electrodeposit
US4549942A (en) Process for electrodepositing composite nickel layers
JPS5827998A (ja) 金属製品の着色方法
US20100084278A1 (en) Novel Cyanide-Free Electroplating Process for Zinc and Zinc Alloy Die-Cast Components
KR850000620B1 (ko) 크롬 전기도금액
JP2717406B2 (ja) 亜鉛合金メッキの黒色化方法
FI65286B (fi) Elektroplaeteringsfoerfarande vari anvaends trivalent krom i laog koncentration
US3531380A (en) Method of pretreating ferrous metal substrates prior to electroplating with an aluminum-containing coating
US5730809A (en) Passivate for tungsten alloy electroplating