CS258329B1 - Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování - Google Patents

Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování Download PDF

Info

Publication number
CS258329B1
CS258329B1 CS865149A CS514986A CS258329B1 CS 258329 B1 CS258329 B1 CS 258329B1 CS 865149 A CS865149 A CS 865149A CS 514986 A CS514986 A CS 514986A CS 258329 B1 CS258329 B1 CS 258329B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
class
additive
additives
concentration
effect
Prior art date
Application number
CS865149A
Other languages
English (en)
Other versions
CS514986A1 (en
Inventor
Miloslav Becka
Zdenek Blazek
Miroslava Hroudova
Karel Kopecky
Zbynek Kuehnl
Milos Novotny
Jiri Zaruba
Milada Zabkova
Original Assignee
Miloslav Becka
Zdenek Blazek
Miroslava Hroudova
Karel Kopecky
Zbynek Kuehnl
Milos Novotny
Jiri Zaruba
Milada Zabkova
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 Miloslav Becka, Zdenek Blazek, Miroslava Hroudova, Karel Kopecky, Zbynek Kuehnl, Milos Novotny, Jiri Zaruba, Milada Zabkova filed Critical Miloslav Becka
Priority to CS865149A priority Critical patent/CS258329B1/cs
Publication of CS514986A1 publication Critical patent/CS514986A1/cs
Publication of CS258329B1 publication Critical patent/CS258329B1/cs

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

Depolarizační přísada do lázní pro katodické vylučování niklu a slitin niklu, obsahující silná účinné polarizační přísa- ' dy druhá třídy. Požadovaný depolarizační účinek je dosažen přídavkem 0,001 až 0,1 g/1 přísady, dávkované po částech do potlačení viditelných projevů polarizace·, způsobené předávkováním přísad druhé třídy nebo účinkem nečistot organických nebo kovových. Přísada je tvořena nejméně jednou sloučeninou ze které vznikají ionty acetylenické karboxylové kyeeliny s jednou trojnou vazbou a jednou karboxylovou skupinou, ve kterých je trojná vazba a karboxylová skupina spojena uhlíkovým řetězcem s jedním až pěti atomy uhlíku·

Description

Vynález se týká přísad s depolarizačním účinkem při galvanickém, lesklém, pokovování niklem a slitinami niklu.
' Dosuď známé přísady s depolarizačním účinkem byly popisovány pouze empiricky, jako přísady potlačující nežádoucí jevy v oblasti nízkých proudových hustot. Nežádoucím jevem je například vylučování defektních, tmavých povlaků nebo nesouvislé pokovování, až úplné potlačení procesu pokovování. Častou příčinou je předávkování přísad druhé třídy nebo také účinek nečistot, zvláště rozkladných produktů organických přísad. Použiti silně úČinrjé přísady, která umožňuje dosažení vysokého lesku, je doprovázeno potížemi nejen v důsledku snadného předávkování, ale také citlivosti na nežádoucí kovové ionty. Účinnými přísada• mi druhé třídy jsou převážně sloučeniny acetylenické ChC, nebo sloučeniny s pyridinickým dusíkem -C=N- nebo nitrilová skupina II
-C=N nebo sloučenina síry S v seskupení atomů -N-C=S. Jako příklady sloučenin druhé třídy je možné uvést: propargylalkohol, butindiol a deriváty od nich odvozené, N-alkyl deriváty propargylaminu, N-alkylchinoliniumbromid, po.lyakry lamid nebo propiolovou kyselinu. Účinek přísad druhé třídy je podmíněn přítomností « přísad první třídy, tvořených sloučeninami obsahujícími síru, kterými jsou například sacharin·, benzensulfonan sodný, benzensulfonamid, allylsulfonan sodný, styrensulfonan sodný, propargyl sulfonan sodný. Spotřebo obou skupin přísad elektrolyzou je při dané koncentraci úměrná prošlému náboji. Dejich katodickou přeměnou je ovlivněna fyzikální struktura vyloučené kovové vrstvy, která se stává lesklou, a chemicky dokazatelným produktem přeměny je v povlaku obsažený sirník nikelnatý. Účinek nežádoucích iontů, jako mědi a zinku, je spojen s podobnými projevy při nízkých proudových hustotách a additivně nebo synergicky sc sdružuje s vlivem přísad druhé třídy. Polarizací katody, která je způsobena zvýšením koncentrace přísady druhé třídy, jc potlačováno vylučování niklu při nízkých proudových hustotách a dochází k předhostnímu vylučování kovů s· poz it ivně j ším vylučovacím potenciálem, například mědi. Řešení uvedených závad dosud spočívalo v elektrolytickém odstranění nežádoucích organických i anorganických látek. Obvykle je proces spojen s filtrací aktivním uhlím a je značně Zdlouhavý i nákladný. Dalším způsobem odstra- .. nění kovových nečistot je použití specifických srážecích činidel, aplikovaných buň homogenně jako roztoky, nebo jako neregenerovatelné měniče iontů. Uvedené přípravky nesnižují důsledky předávkování přísad přímo, ale potlačením synergického vlivu těžkých kovů jsou značně účinné. Ze sloučenin, aplikovaných homogenně, to jsou hlavně donory S , kupříkladu thiosíran sodný, organické thioly nebo heterocyklické sloučeniny. Dejich nevýhodou je, zvláště při vysoké koncentraci kovů, koprecipitace nerozpustných produktů do povlaků, a tak vytvoření drsných nánosů nebo tmavých pruhů. Podobně se projevuje předávkování a je nutné vyčkat do rozložení přebytku srážedla. Nerozpustná, heterogenní srážedla, naplavená na filtrační hmotu, mají charakter měniče iontů. Jsou to některé modifikace siřníku nikelnatého a řada organických sloučenin, zakotvených na nosiči. Dejich použití je velice výhodné pro odstranění kovových iontů, ale rovněž neomezuje přímo účinek předávkování přísad druhé třídy. Dále byla podle čs. pat. č. 187,487 použita sodná sůl formaldéhydbisulfitu. Známý je také vliv nízkých koncentrací siřičitanů. Přebytek těchto látek ale způsobuje závoje, mlhavé plochy, způsobené koprecipitací cizích látek do vylučovaného povlaku. Zavedení . sulfinových kyselin podle pat. USA č. 2,654.703· jé spojeno se sekundárním snížením lesku při nízkých proudech. Nejvíce úsilí bylo vynaloženo k výběru přísad nebo kombinací různých přísad, které vznik defektních povlaků při nízkých proudových hustotách nedovolují. Tak byla chráněna pat. USA č. 4,435.254 směs přísad, tvořená acetylenickým aminem a acetylenickým sulfonanem. iNespráv-. ně definované, konstantní, vzájemné poměry jsou v provozním používání zdrojem závad.
o
Tyto nevýhody odstraňuje vynález, jehož předmětem je přísada s depolarizočním účinkem při galvanickém, lesklém, pokovování niklem a slitinami niklu, do lázní obsahujících silně účinné polarizační přísady druhé třídy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že přísada je tvořena nejméně jednou sloučeninou, ze které vznikají ionty acetylcnické karboxylové kyseliny s jednou trojnou 258329 vazbou a jednou karboxylovou skupinou, ve kterých je trojná vazba a karboxylové skupina spojena uhlíkovým řetězcem s jedním až pěti atomy úhlíku. Přísada je používaná v množství 0,001 až 0,1 g/1 až do potlačení viditelných následků polarizace, v lázni, jež kromě přísad první třídy.obsahuje silně účinné přísady druhé třídy.
Polární karboxylové skupina· v molekule acetylenické sloučeniny ovlivňuje mechanismus obsazení povrchu katody. Oiž nízké koncentrace depolarizační přísady omezují vliv přísad druhé třídy, zřejmě v důsledku vytěsňování. Dochází k poklesu katodického potenciálu. Dalším zvyšováním koncentrace depolarizační přísady přes určitou, dané látce specifickou, hodnotu dochází opět ke vzestupu potenciálu a přísada se začíná chovat do» sud známým způsobem jako přísada druhé třídy. Zavedení objektivního měření hodnoty katodického potenciálu dovoluje stanovení polarizační schopnosti látek, vymezení oboru vhodné koncentrace nebo také přesné určení potřebného množství přísady. Měření katodického vylučovacího potenciálu ukázalo, že přísady druhé třídy způsobují výraznější zvyšování hodnot potenciálu, než přísady první třídy, a že jeho hodnota stoupá s koncentrací.
K přísady. Zvýšení hodnoty E vztažené na molárni zlomek koncentrace přísady v lázni, odpovídá dříve empiricky dokázaným představám o účinnosti přísad. Při koncentraci 0,2 mMol/1 a katodické proudové hustotě D^ 0,2 A/dm je přírůstek ΔΕ v ni-klovec í lázni, obsahující 2 g/1 sacharinu a 1 g/1 allysulfonanu sodného: propargyl alkohol +60 níV, 2-hydroethyl propargylether-1 +50 roV, l-diathylamino-propin2 +40 mV, butin-2-diol-l,4 +30 mV. Z praktických poznatků také vyplývá, že butin-2-diol-l,4 je přísada s relativně nízkou účinností, ostatní jmenované přísady jsou silně účinné. Dalším zvyšováním jejich koncentrace stoupá lesk, ale současně, více či méně, klesá proudová účinnost, gž je povrch katody neúplně zakrytý kovem. Pouze u zvlášť rasantně účinkujících přísad dochází k nepokovení větší části plochy již při nízké koncentraci přísady, i když pokles proudové účinnosti je malý. Tento zajímavý efekt může být vysvětlen pouze dírami*, způsobenými poruchami v obsazení katodové dvojvrstvy při malém počtu molekul přísady druhé třídy. Přídavkem malého množství depolarizačních přísad jsou popsané poruchy odstranitelné a dochází k tvorbě souvislých povlaků nj,klu na celé ploše katody.
99
Dosud neznámá vlastnost acetylenických karboxylových kyselin je objasněna měřením potenciálů katody. Měření ΕΚθκε bylo provedeno při proudové hustotě 0,2 A/dm2, 5/Pc, v niklovací lázni obsahující 2 g/1 sacharinu a 1 g/1 alíysulfonanu sodného.
E SKE
Niklovací lázeň 705
Niklovací lázeň s přídavkem propiolové kyseliny mg/1 685 mg/1 , 660 mg/1 670 mg/1 690 mg/1 715
Praktické zkoušky pokovování ukázaly, že za udaných podmínek vznikaly defektní povlaky do koncentrace 10 mg/1 propiolové ky' eeliny. Dalším zvyšováním koncentrace se postupně obnovoval lesk, který dále narůstal stejným způsobem, jako při dávkování přísad druhé třídy, s prudkým poklesem proudové účinnosti.
Z uvedených měření a praktických výsledků vyplývá, že v oboru koncentrace 1 až 10 mg/1 se propiolové kyselina chovala jako depolarizační přísada, nikoliv jako polarizační přísada prVní nebo druhé třídy, kterou se stává teprve při vyšší koncentraci. Určení koncentračního oboru, ve kterém se sloučeniny tvořené acetylenickou skupinou a alespoň jednou karboxylovou skupinou chovají jako depolarizátory, souvisí s mechanismem obsazení povrchu katody, se sorpčními a desorpčními pochody a způsobem transportu polarizačních a depolarizačních látek na povrchu katody. Snížení hodnoty katodického potenciálu přídavkem depolí!rj_ zátoru je prakticky používané při popsaných projevech předávkování silně účinných přísad druhé třídy, nebo znečištění lázní organickými nebo kovovými nečistotami. 3e významné, že vliv depolarizátorů je podstatný při odstraňování následků polarizace, způsobené přísadami druhé třídy, označovanými jako vysoce účinné. Naproti tomu je vliv depolarizačních přísad malý při stejných projevech způsobených vysokou koncentrací málo účinných přísad, například butindiolu. Popsaný efekt souvisí s četností molekul polarizačních látek tvořících obal katody a možností jejich vytěsnění. Snahy řešit situaci nadměrného předávkování. vysoce účinných přísad používaných obvykle v koncentracích w Βζ 0,002 až 0,05 g/1 nebo 1 poměrně malého předávkování málo účinných přísad používaných při koncentraci 0,Q5 až 0,5 g/1, vede k požadavku vysokých koncentrací depolarizátorů. Tertto požadavek je možné uspokojit jen do koncentrací, při kterých se acetylenická karbonová kyselina přestává.chovat jako depolarizátor a potenciál katody vykazuje vzestup» Další přídavek se ve svém účinku additivně nebo. synergicky sčítá s účinkem další, v daném případě potlačované, přísady druhé třídy. Z tohoto hlediska je nevhodná formulace navržená pat. USA č. 4,435.254, kdy současné dávkování vysoce účinné přísady druhé třídy, ktex · rou je acetylenický amin v koncentraci 0,005 až 1 g/1 a acetylenická’ sulfokyselina v koncentraci 0,01 až 0,1 g/1, vede často k závadám, mlhavým pruhům, jako následkům zvýšení poměru acetylenické sulfosloučeniny k aminu. Uvedená závado je způsobená nadměrnou, nežádoucí depolarizací. Rovněž použití vyvážených poměrů obou složek tvořících kombinovanou přísadu vede ke zbytečným, ekonomicky nežádoucím, spotřebám obou složek, které ve Svém katodickém účinku působí proti sobě. Výhodou depolarizačních přísad tvořeným nejméně jednou sloučeninou, ze kteéé vznikají ionty acetylenické karboxylové kyseliny s jednou trojnou vazbou a jednou karboxylovou skupinou, je jejich schopnost adaptace ve všech dosud známých kombinacích přísad první a druhé třídy, aniž je nutné procesy k této úpravě jakýmkoliv způsobem modifikovat.
Ze sloučenin s jednou trojnou vazbou a jednou karboxylovou skupinou je možné jmenovat kupříkladu kyselinu propiolovou, fenylpropiolovou, jejich sole s alkalickými kovy, niklem a kobaltem, alkyl- i arylderiváty, anhydridy, acylhalogenidy a amidy od nich odvozené. Přísada se dávkuje pouze v míře potřebné k odstranění defektních povlaků způsobených polarizací nebo znečištěním, úměrně k množství nečistot nebo přebytku přísad druhé třídy. Nepodílí se na vytváření lesku a v použití není omezena ostatními, v roztoku přítomnými látkami, ani jinými podmínkami. Při zvýšení obsahu nad potřebnou koncentraci dochází ve vyváženém systému leskle vylučujících lázní k mírnému lesku v oblasti nižších proudových hustot a zvýšení lesku při vysokých proudových hustotách. Dalším zvyšováním koncentrace přísady se zvýšení lesku projevuje i při nižších proudových hustotách a přísada má známou vlastnost přísady druhé třídy. Koncentrací přísad druhé třídy charakterizuje hodnota katodického i anodického potenciálu a
- 6 polarizačního napětí. Zvyšování koncentrace přísady druhé třídy je spojeno se vzrůstem EK a poklesem EA. Depolarizační přísada v optimálně zvolené koncentraci snižuje hodnotu EK a odstraňuje poruchy, způsobené předávkováním přísady druhé třídy nebo účinkem nečistot, které mají shodný polarizační účinek. Měření katodového potenciálu umožňuje nejen určení závady, ale i volbu potřebné koncentrace depolarizační přísady, takže proces pokovování není závislý na empirických, zdlouhavých, zkouškách.
Popsané vlastnosti charakterizuje příklad, kterým není předmět vynálezu ani omezen, ani vyčerpán.
Příklad.''
K Wattsově niklovací lázni, která obsahovala přísady první třídy, byl jako přísada druhé třídy přidáván 2-.hydroethy Ipropargalether (PE). 3ako depolarizační přísada byla aplikována kyselina propiolová (PO). Změny katodického potenciálu při pH 4,5 o 6c|°C charakterizují proces vylučování niklu v závislosti na končentraci přísad v závislosti na proudové hustotě .0 .
Koncentrace Jrag/Ů c SKE
PE PO DK 0,2 A/dm2 DK 1,0 A/dm2
- ’ - 704 763
10 · 752 789
20 - 795 812
40 - . 834 837
40 10 779 814
40 30 753 864
Zvýšení koncentrace 2-hydroxyethyIpropargyletheru 40 mg se projevilo nepokovenými plochami při středních proudových hustotách
O nebo tmavými pruhy okolo 1 A/dm“. Přídavek 10 mg/1 propiolové kyseliny potlačil nežádoucí zvýšení koncentrace přísady druhé třídy a kvalitní povlak se vylučoval při proudových hustotách
O od 0,1 A/dm·**. Předávkováním kyseliny propiolové na 30 mg/1 byl snížen lesk až do proudové hustoty 0,7 A/dm a při proudových hustotách nad 1 A/dm se výrazně zvyšoval lesk povlaku. Vzniklé nežádoucí rozhraní, výrazně odlišných vlastností povlaku, dokazuje předávkování depolarizační přísady.

Claims (1)

  1. Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém/ lesklém/ pokovování niklem a slitinami niklu/ do lázní obsahujících silně účinné polarizační přísady druhé třídy/ vyznačená tím/ že. je tvořena nejméně jednou sloučeninou ze které vznikají ionty acetylenické karboxylové kyseliny s jednou trojnou vazbou a jednou karboxylovou skupinou, ve kterých jé trojná vazba a karboxylové skupina spojena uhlíkovým řetězcem s jed ním a-2 pět i· atomy uhlíku.
CS865149A 1986-07-07 1986-07-07 Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování CS258329B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865149A CS258329B1 (cs) 1986-07-07 1986-07-07 Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS865149A CS258329B1 (cs) 1986-07-07 1986-07-07 Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS514986A1 CS514986A1 (en) 1987-12-17
CS258329B1 true CS258329B1 (cs) 1988-08-16

Family

ID=5395839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS865149A CS258329B1 (cs) 1986-07-07 1986-07-07 Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258329B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS514986A1 (en) 1987-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4430173A (en) Additive composition, bath and process for acid copper electroplating
EP0611840B1 (en) Cyanide-free plating solutions for monovalent metals
US3905878A (en) Electrolyte for and method of bright electroplating of tin-lead alloy
US5196109A (en) Trivalent chromium electrolytes and plating processes employing same
JPH0220714B2 (cs)
US2842488A (en) Process for the production of metal electrodeposits
US4419192A (en) Method for galvanic deposition of copper
US4157945A (en) Trivalent chromium plating baths
US4432843A (en) Trivalent chromium electroplating baths and processes using thiazole addition agents
US4448648A (en) Trivalent chromium electroplating baths
US4502927A (en) Electrodeposition of chromium and its alloys
US4543167A (en) Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath
US4450051A (en) Bright nickel-iron alloy electroplating bath and process
EP0085771B1 (en) Electrodeposition of chromium and its alloys
US4265715A (en) Silver electrodeposition process
CS258329B1 (cs) Přísada s depolarizačním účinkem při galvanickém, (54) lesklém pokovování
US4496439A (en) Acidic zinc-plating bath
US4297179A (en) Palladium electroplating bath and process
US4089754A (en) Electrodeposition of nickel-iron alloys
EP0088192B1 (en) Control of anode gas evolution in trivalent chromium plating bath
US4416740A (en) Method and bath for the electrodeposition of palladium/nickel alloys
US4430172A (en) Method of increasing corrosion resistance in galvanically deposited palladium/nickel coatings
US2694041A (en) Electrodeposition of nickel
US4405412A (en) Removal of copper contamination from tin plating baths
US4411744A (en) Bath and process for high speed nickel electroplating