DE10125289A1

DE10125289A1 - Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten, galvanischen Schicht auf Teilen und danach hergestellte Teile

Info

Publication number: DE10125289A1
Application number: DE2001125289
Authority: DE
Inventors: Ursula Michelsen-Mohammadein; Manuela Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: DE10125289B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten, galvanischen Schicht auf Teilen, bei dem in einen Edelmetallelektrolyten Nano-Dispersanten eingebracht werden, die unter Gewinnung einer Suspension in dem Edelmetallelektrolyten dispergiert werden; anschließend wird galvanisch die abriebfeste Schicht als Edelmetallschicht hergestellt. DOLLAR A Um mit einem solchen Verfahren stark abriebfeste Teile herstellen zu können, werden als Nano-Dispersanten Diamanten-Artikel mit einer Korngröße von 2 bis 8 nm oder Metalloxid-Siliziumkarbid- oder Titannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 1000 nm verwendet. Durch Dispergieren in Wasser wird eine Nano-Dispersanten-Suspension hergestellt, die anschließend in den Edelmetallelektrolyten gegeben wird. Dort erfolgt ein weiteres Dispergieren und danach die galvanische Herstellung der Edelmetallschicht unter ständigem Inbewegunghalten des Edelmetallelektrolyten. DOLLAR A Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein nach dem obigen Verfahren beschichtetes Teil.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten, galvanischen Schicht auf Teilen, bei dem in einen Edelmetallelektrolyten Nano-Dispersanten eingebracht werden, die Nano-Dispersanten unter Gewinnung einer Suspen sion in dem Edelmetallelektrolyten dispergiert werden und an schließend galvanisch die abriebfeste Schicht in Form einer Edelmetallschicht mit eingelagerten Nano-Dispersanten herge stellt wird.

Ein solches Verfahren ist in der US-Patentschrift 3,762,882 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren werden Diamanten- Partikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser zwischen 10 nm und 30000 nm verwendet, um eine abriebfeste Edelmetall schicht zu erzeugen. Dazu werden bei dem bekannten Verfahren die Diamanten-Partikel nach mehreren Tränkungs- und Spülvor gängen getrocknet, einer konzentrierten Lösung eines Metallsalzes oder einer Säure des Bades hinzugefügt, mit dem das galvanische Aufbringen der Edelmetallschicht erfolgen soll und schließlich mit der konzentrierten Lösung in das Bad selbst eingebracht; alternativ können die getrockneten Diamanten-Partikel auch direkt dem Bad hinzugefügt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten, galvanischen Schicht auf Tei len vorzuschlagen, mit dem sich eine besonders abriebfeste Edelmetallschicht erzeugen lässt.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei dem Verfahren der oben beschriebenen Art erfindungsgemäß als Nano-Dispersanten Dia mantenpartikel mit einer Korngröße von 2 bis 8 nm oder Me talloxid-, Siliziumcarbid- oder Titannitrid-Partikel mit ei ner Korngröße von 10 bis 1000 nm verwendet und die Nano- Dispersanten in Wasser unter Gewinnung einer Nano-Dispersan ten-Suspension dispergiert, und es wird die Nano- Dispersanten-Suspension in den Edelmetallelektrolyten gegeben und ein weiteres Dispergieren vorgenommen; unter ständigem Inbewegunghalten des Edelmetallelektrolyten mit den Nano- Dispersanten wird galvanisch die abriebfeste Edelmetallschicht hergestellt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Erzeu gen einer Edelmetallschicht mit guter Abriebfestigkeit we sentlich dadurch bestimmt ist, dass die Nano-Dispersanten fein verteilt in dem Bad vorhanden sind, was voraussetzt, dass die Nano-Dispersanten nicht Cluster in dem galvanischen Bad bilden. Dies ist in vorteilhafter Weise gemäß der vorlie genden Erfindung dadurch sichergestellt, dass die Nano- Dispersanten in Wasser unter Gewinnung einer Suspension dispergiert werden und diese Suspension in den Edelmetall elektrolyten gegeben wird, wo ein weiteres Dispergieren vor genommen wird; auch bei der galvanischen Herstellung der Edelmetallschicht selbst erfolgt ein ständiges Inbewegunghal ten des Edelmetallelektrolyten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich besonders gute Schichten aus Edelmetall in Bezug auf Abriebfestigkeit herstellen, wenn Diamanten-Partikel mit einer Korngröße von 4 nm verwendet werden. Bei der Verwendung von Metalloxid-, Siliziumcarbid- oder Titannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 50 nm ist die Abriebfestigkeit besonders groß.

Die Nano-Dispersanten-Suspension kann bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren in unterschiedlicher Weise hergestellt werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Nano-Dispersanten in Wasser mit Ultraschall zum Gewinnen der Nano-Dispersanten-Suspension beaufschlagt werden. Dabei sollte die Beaufschlagung vorteilhafterweise mindestens eine halbe Stunde erfolgen.

Als vorteilhaft hat es sich ferner herausgestellt, wenn die Nano-Dispersanten-Suspension mit einem Hochgeschwindigkeits- Dispergiergerät hergestellt wird, wobei sich wiederum als be sonders vorteilhaft erwiesen hat, wenn das Hochgeschwindig keits-Dispergiergerät mit mindestens 10000 U/min für min destens 15 min eingesetzt wird.

Hinsichtlich des weiteren Dispergierens ergeben sich beson ders gute Arbeitsergebnisse dann, wenn dieses etwa eine halbe Stunde lang vorgenommen wird.

Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, ein Teil mit einer ab riebfesten, galvanisch aufgebrachten Edelmetallschicht mit eingelagerten Nano-Dispersanten vorzuschlagen, dass sich durch eine besonders hohe Abriebfestigkeit auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Edelmetallschicht erfindungsgemäß Diamanten-Partikel in einer Korngröße von 2 bis 8 nm auf.

Bei einer anderen Lösung der oben aufgeführten Aufgabe weist die Edelmetallschicht Metalloxid-, Siliziumcarbid- oder Ti tannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 1000 nm auf.

Ein so hinsichtlich seiner Edelmetallschicht ausgestattetes Teil eignet sich besonders gut als Kontaktstück eines elekt rischen Schalters, vorzugsweise eines Leistungsschalters.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind im folgenden zwei Ausführungsbeispiele für Bäder dargestellt, mit denen das er findungsgemäße Verfahren praktiziert und die beanspruchten Teile hergestellt werden können.

Beispiel 1

30 g/l Ag als KAg(CN)₂

60 g/l KCN
5 g/l K₂

CO₃

1-10 g/l Nano-Diamant-Partikel (Korngröße 4-8 nm)
5 ml/l Glanzzusatz
5 ml/l Netzmittel

Beispiel 2

8 g/l Au als KAu(CN)₂

Citronensäure, K-Salz als Leitsalz
1-20 g/l Na-Aluminiumoxid-Partikel (Korngröße 32 nm)

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer abriebfesten, galvanischen Schicht auf Teilen, bei dem
in einen Edelmetallelektrolyten Nano-Dispersanten einge bracht werden,
die Nano-Dispersanten unter Gewinnung einer Suspension in dem Edelmetallelektrolyten dispergiert werden und
anschließend galvanisch die abriebfeste Schicht in Form einer Edelmetallschicht mit eingelagerten Nano-Disper sanen hergestellt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Nano-Dispersanten Diamantenpartikel mit einer Korn größe von 2 bis 8 nm oder Metalloxid-, Siliziumcarbid- oder Titannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 1000 nm verwendet werden,
die Nano-Dispersanten in Wasser unter Gewinnung einer Nano-Dispersanten-Suspension dispergiert werden,
die Nano-Dispersanten-Suspension in den Edelmetallelektro lyten gegeben wird und ein weiteres Dispergieren vorgenom men wird und
unter ständigem Inbewegunghalten des Edelmetallelektroly ten mit den Nano-Dispersanten galvanisch die abriebfeste Edelmetallschicht hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Diamantenpartikel mit einer Korngröße von 4 nm verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Metalloxid-, Siliziumcarbid- oder Titannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 50 nm verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nano-Dispersanten in Wasser mit Ultraschall zum Gewin nen der Nano-Dispersanten-Suspension beaufschlagt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung mit Ultraschall für mindestens eine halbe Stunde erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nano-Dispersanten-Suspension mit einem Hochgeschwin digkeits-Dispergiergerät hergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochgeschwindigkeits-Dispergiergerät mit 10000 U/min mindestens für 15 min eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dispergieren etwa eine Stunde lang vorgenommen wird.

9. Teil mit einer abriebfesten, galvanisch aufgebrachten Edelmetallschicht mit eingelagerten Nano-Dispersanten, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallschicht Diamanten-Partikel mit einer Korn größe von 2 bis 8 nm aufweist.

10. Teil mit einer abriebfesten, galvanisch aufgebrachten Edelmetallschicht mit eingelagerten Nano-Dispersanten, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallschicht Metalloxid-, Siliziumcarbid- oder Titannitrid-Partikel mit einer Korngröße von 10 bis 1000 nm aufweist.

11. Teil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil Kontaktstück eines elektrischen Schalters ist.