DE102007053457A1

DE102007053457A1 - Gold-containing nickel layer

Info

Publication number: DE102007053457A1
Application number: DE200710053457
Authority: DE
Inventors: Frank Brenner; Jürgen Dr. Sander
Original assignee: NANOGATE AG
Current assignee: NANOGATE AG
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2009-05-14
Also published as: WO2009059915A2; EP2212447A2; WO2009059915A3; CN101849035A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chemisches Nickelbad, enthaltend Edelmetallionen, ein Verfahren zur Herstellung einer chemischen Nickelschicht, enthaltend Edelmetall, und die so entstandene Nickelschicht sowie deren Verwendung.The present invention relates to a chemical nickel bath containing noble metal ions, a process for producing a chemical nickel layer containing noble metal, and the resulting nickel layer and their use.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein chemisches Nickelbad enthaltend Goldionen, ein Verfahren zur Herstellung einer chemisch Nickelschicht enthaltend Gold, die so entstandene Nickelschicht sowie deren Verwendung.The The present invention relates to a chemical nickel bath containing Gold ions, a process for producing a chemically nickel layer containing gold, the resulting nickel layer and their use.

Chemisch Nickel wird üblicherweise als Verschleiß- oder Korrosionsschutz in der Regel auf metallische Werkstoffe abgeschieden. Der Unterschied zum galvanisch Nickel liegt vor allem darin, dass zur Abscheidung kein elektrischer Strom verwendet wird. Dadurch erhält man beim chemischen Vernickeln konturentreue Beschichtungen, deren Schichtdicke bei einer Toleranz von ±2 μm bis ±3 μm typischerweise im Bereich von 8 μm bis 80 μm liegen kann. Jedoch muss ab 50 μm mit Spannungen in der Schicht gerechnet werden. Es ist sogar möglich, Kunststoffe wie beispielsweise Polyamid zu beschichten.chemical Nickel is commonly referred to as wear or Corrosion protection usually deposited on metallic materials. The difference to the galvanic nickel lies above all in the fact that no electric current is used for the deposition. Thereby chemical conformal coatings give contour-consistent coatings their layer thickness at a tolerance of ± 2 microns to ± 3 μm typically in the range of 8 μm can be up to 80 microns. However, from 50 microns with Stresses in the layer can be calculated. It is even possible Plastics such as polyamide to coat.

Chemisch Nickel–Phosphor-Schichten sind bekannt und in vielen industriellen Anwendungen zu finden: Automobil, Elektronik, Druckindustrie, chemischer Anlagenbau, Maschinenbau, Raumfahrt, Öl- und Gasindustrie. Hauptaufgabe dieser Schichten ist der Schutz des Substrats vor Korrosion und Verschleiß. Die chemisch Nickelschicht kann kombiniert werden mit anderen Überzügen wie beispielsweise Chromüberzügen in der Druckindustrie oder Goldüberzügen als Finish in der Elektronik. Das chemische, außenstromlose Abscheideverfahren ist jedoch im Unterschied zum galvanischen, stromführenden Verfahren der Nickelabscheidung deutlich langsamer. Es werden meist 5 bis 15 μm in der Stunde abgeschieden. Für hohe Korrosionsschutzanforderungen sind üblicherweise Schichten von mindestens 25 bis 30 μm notwendig. Daraus resultieren relativ hohe Kosten in der Applikation solcher Schichten – zum einen durch den Rohstoff Nickel und zum anderen durch die langen Prozesszeiten zur Abscheidung.chemical Nickel-phosphorus layers are known and used in many industrial applications Applications: automotive, electronics, printing industry, chemical Plant construction, mechanical engineering, aerospace, oil and gas industry. The main task of these layers is to protect the substrate from corrosion and wear. The chemically nickel layer can be combined be covered with other coatings such as Chrome coatings in the printing industry or gold coatings as a finish in electronics. The chemical, electroless However, in contrast to the galvanic, current-carrying Process of nickel deposition significantly slower. It will be mostly Deposited 5 to 15 microns per hour. For high Corrosion protection requirements are usually layers of at least 25 to 30 microns necessary. This results relatively high costs in the application of such layers - for one through the raw material nickel and the other through the long ones Process times for deposition.

Der Korrosionsschutz konnte bisher erhöht werden durch einen hohen Phosphor-Gehalt einer Nickel-Phosphor-Schicht als auch durch weitere Überzüge wie zum Beispiel aus Chrom oder Silber. Damit ist entsprechend aber mindestens ein weiterer Applikationsschritt notwendig.Of the Corrosion protection could be increased by one high phosphorus content of a nickel-phosphorus layer as well other coatings such as chrome or Silver. However, at least one further application step is accordingly necessary.

Aus der US 3,485,597 ist eine goldhaltige Nickelbeschichtung bekannt, bei der Gold jedoch nur zu einem sehr geringen Anteil unterhalb von 1 Gew.-% in die Beschichtung eingebracht werden konnte.From the US 3,485,597 For example, a gold-containing nickel coating is known in which gold could be incorporated into the coating only to a very small extent below 1% by weight.

Darüber hinaus existiert die sogenannte "Immersion Gold/Nickel"-Technologie. Hier wird auf eine Nickel-Phosphor-Schicht eine dünne Goldschicht mit einer Schichtdicke von typischwerweise bis zu 0,2 μm abgeschieden und anschließend eine Verschleißschutzschicht aufgetragen. Dieses Verfahren hat den entscheidenden Nachteil, dass mehrere Verfahrensschritte für die Beschichtung notwendig sind und bei Durchbrechung der Goldschicht durch Defekte die Nickelschicht korrodieren kann.About that There is also the so-called "immersion gold / nickel" technology. Here, on a nickel-phosphorus layer, a thin layer of gold with a layer thickness of typically up to 0.2 microns deposited and then a wear protection layer applied. This method has the major disadvantage that several process steps for the coating necessary are and when breakthrough of the gold layer by defects, the nickel layer can corrode.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist also die Bereitstellung einer chemisch Nickelschicht mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit, die Bereitstellung eines Verfahrens mit günstigeren Prozessparametern und damit die Eröffnung neuer Anwendungsfelder und Vergrößerung des potentiellen Markts. Aufgabe ist es weiterhin, die bisherigen Probleme wie die aufgrund der recht langsamen chemisch Nickelabscheidung und der relativ großen Schichtstärke ungünstige Kostenposition des Verfahrens (etwa 10 μm Schichtdickenauftrag in 1 Stunde) durch eine dünnere Schicht im Vergleich zum Stand der Technik zu vermeiden und trotzdem eine chemisch Nickelschicht mit gleich guten oder verbesserten Eigenschaften bereitzustellen.task The present invention thus provides a chemical Nickel layer with improved corrosion resistance, the provision of a process with more favorable process parameters and thus opening new fields of application and enlargement the potential market. The task continues, the previous ones Problems like those due to the rather slow chemical nickel deposition and the relatively large layer thickness unfavorable Cost position of the process (about 10 μm coating thickness in 1 hour) through a thinner layer compared to the stand avoiding the technique and still have a chemically nickel layer to provide with equally good or improved properties.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform gelöst durch ein chemisches Nickelbad für die stromlose Abscheidung von Nickel, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Goldgehalt in einem Bereich von 0,01 bis 0,5 g/l, einen Gehalt an Nickel in einem Bereich von 0,5 bis 50 g/l und einen Gehalt an Reduktionsmittel in einem Bereich von 5 bis 150 g/l aufweist.The The object underlying the invention is in a first embodiment solved by a chemical nickel bath for the electroless deposition of nickel, characterized in that it a gold content in a range of 0.01 to 0.5 g / l, a content to nickel in a range of 0.5 to 50 g / l and containing Reducing agent in a range of 5 to 150 g / l.

Das erfindungsgemäße Nickelbad erlaubt die Abscheidung von dünneren Schichten im Vergleich zum Stand der Technik, damit man bei gleicher oder besserer Korrosionsbeständigkeit der Schicht die Zeit für die Abscheidung der Schicht reduzieren und damit das Verfahren kostengünstiger gestalten kann. Dies erlaubt eine flexiblere Anwendungsmöglichkeit des Verfahrens in industriellen Anwendungen, unter anderem auch bei Großserien durch die verkürzte spezifische Prozesszeit pro Beschichtungsgut. Das erfindungsgemäße Nickelbad ermöglicht also einen größeren Durchsatz pro Zeiteinheit.The nickel bath according to the invention allows the deposition Thinner layers compared to the prior art, so that you have the same or better corrosion resistance the layer reduce the time for the deposition of the layer and thus make the process more cost effective. This allows a more flexible application of the Process in industrial applications, including in large series due to the shortened specific process time per coating material. The nickel bath according to the invention allows So a higher throughput per unit time.

Das erfindungsgemäße Bad besteht vorteilhafterweise im wesentlichen aus einem üblichen chemisch Nickel Elektrolyten, dem eine wässrige Lösung von beispielsweise Kaliumdicyanoaurat zugesetzt ist. Es kann auch ein handelsüblicher Goldelektrolyt eingesetzt werden. Erstmals können mit dem erfindungsgemäßen Bad chemisch Nickel, Phosphor und Gold in signifikanter Menge gleichzeitig abgeschieden werden.The bath according to the invention advantageously consists essentially of a conventional electroless nickel electrolyte, to which an aqueous solution of, for example, potassium dicyanoaurate is added. It can also be used a commercial gold electrolyte. For the first time can with the bath according to the invention chemical nickel, phosphorus and gold are deposited simultaneously in a significant amount.

Es wurde bislang davon ausgegangen, dass Nickel und Gold in signifikanter Menge bei hoher Nickelkonzentration nicht mischbar sind. Schichten aus diesen Materialien wurden bisher in zwei getrennten Schichten übereinander aufgebracht. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bades die bislang im Wesentlichen als nicht homogen abscheidbar angesehenen Materialien gemeinsam in einer Schicht homogen abgeschieden werden können.It So far, it has been assumed that nickel and gold are more significant Amount at high nickel concentration are immiscible. layers These materials have been stacked in two separate layers so far applied. Surprisingly, it has now been found that with the help of the bath according to the invention so far essentially considered non-homogeneously depositable materials can be deposited homogeneously together in a layer.

Die erfindungsgemäße Schicht ist darüber hinaus auch nicht empfindlich gegenüber Korrosion. Überraschenderweise haben sich keine Lokalelemente aus Nickel-Phosphor- und Gold-Domänen gebildet, die die Schicht empfindlich gegenüber Salzsprühnebel und Säuren machen würden, sondern man erhält bei Einsatz des erfindungsgemäßen Bades eine Schicht, bei der der Korrosionsschutz sogar höher ist als bei einer vergleichbar dicken goldfreien Nickel-Phosphor-Schicht.The layer according to the invention is above also not sensitive to corrosion. Surprisingly have no local elements of nickel-phosphorus and gold domains formed, which makes the layer sensitive to salt spray and acids, but you get when using the bath according to the invention a layer, in which the corrosion protection is even higher than one comparable thick gold-free nickel-phosphorus layer.

Bei dem erfindungsgemäßen Nickelbad mit Goldionen wurde eine besonders hohe Korrosionsbeständigkeit beobachtet.at the nickel bath according to the invention with gold ions a particularly high corrosion resistance was observed.

Das Nickelbad weist vorteilhafterweise einen Goldionengehalt in einem Bereich von 0,05 bis 0,15 g/l auf. Liegt der Gehalt an Goldionen oberhalb dieses Bereiches, so kann es dazu kommen, dass das Bad nicht "startet", also nicht zur stromlosen Abscheidung von Nickel führt.The Nickel bath advantageously has a gold ion content in one Range of 0.05 to 0.15 g / l. Is the content of gold ions above this area, it may happen that the bathroom does not "start", so not for electroless deposition of nickel leads.

Die Goldionen weisen als Gegenionen vorteilhafterweise schwache Säuren auf, da dadurch der pH-Wert des Bades nicht zu sauer wird und so das Bad den Beschichtungsprozess verlangsamt. Insbesondere sind die Gegenionen ausgewählt aus der Gruppe Sulfite, Sulfonate, Cyanide oder Phosphonate. Die Gegenionen können vorzugsweise Alkylgruppen oder Arylgruppen aufweisen, die wiederum vorteilhafterweise teilfluoriert sein können. Ganz besonders bevorzugt sind die Gegenionen Trifluormethansulfonat, Methansulfonat, Cyanid und/oder Toluolsulfonat. Durch die geeignete Auswahl der Gegenionen wird die Löslichkeit der Metallionen erhöht.The Gold ions advantageously have weak acids as counterions because the pH of the bath will not get too acidic and so on the bath slows down the coating process. In particular are the counterions selected from the group sulfites, sulfonates, Cyanides or phosphonates. The counterions may preferably Have alkyl groups or aryl groups, which in turn advantageously may be partially fluorinated. Very particularly preferred are the counterions trifluoromethanesulfonate, methanesulfonate, cyanide and / or Toluenesulfonate. By appropriate selection of counterions is increases the solubility of the metal ions.

Die Nickelionen des erfindungsgemäßen Bades liegen vorteilhafterweise als Lösungen der Salze Nickelchlorid, Nickelsulfat und/oder Nickelacetat vor. Der Nickelgehalt liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 3 bis 10 g/l.The Nickel ions of the bath according to the invention are advantageously as solutions of the salts nickel chloride, Nickel sulfate and / or nickel acetate. The nickel content is advantageously in a range of 3 to 10 g / l.

Das Reduktionsmittel ist bevorzugt ein Hypophosphit. Ganz besonders bevorzugt ist das Reduktionsmittel Natriumhypophosphit. Das Reduktionsmittel liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 32 bis 42 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor.The Reducing agent is preferably a hypophosphite. Most notably Preferably, the reducing agent is sodium hypophosphite. The reducing agent is advantageously in an amount in the range of 32 to 42 g / l in the bath according to the invention.

Im erfindungsgemäßen Bad ist vorteilhafterweise auch mindestens ein Komplexbildner enthalten, der insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Ammoniak und Alkanolamine. Der Komplexbildner liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 1 bis 15 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor. Komplexbildner sind deshalb besonders vorteilhaft, da sie Nickelionen komplexieren und so zu hohe Konzentrationen an freien Nickelionen verhindern. Dadurch wird die Lösung stabilisiert und das Ausfallen beispielsweise von Nickelphosphit zurückgedrängt.in the bath according to the invention is also advantageous contain at least one complexing agent, in particular selected is from the group monocarboxylic acids, dicarboxylic acids, Hydroxycarboxylic acids, ammonia and alkanolamines. The complexing agent is advantageously in an amount in a range of 1 to 15 g / l in the bath according to the invention. complexing are therefore particularly advantageous because they complex nickel ions and thus prevent too high concentrations of free nickel ions. This stabilizes the solution and prevents it from falling out For example, pushed back by nickel phosphite.

Im erfindungsgemäßen Bad ist vorteilhafterweise auch mindestens ein Beschleuniger enthalten, der insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe Anionen von Mono- und Dicarbonsäuren, Fluoride und/oder Boride. Der Beschleuniger liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 0,001 bis 1 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor. Beschleuniger sind deshalb erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, da sie beispielsweise Hypophosphitionen aktivieren und so die Abscheidung beschleunigen.in the bath according to the invention is also advantageous contain at least one accelerator, in particular selected is from the group anions of mono- and dicarboxylic acids, Fluorides and / or borides. The accelerator is advantageously in an amount in the range of 0.001 to 1 g / l in the present invention Bath before. Accelerators are therefore particularly according to the invention advantageous because they activate hypophosphite ions, for example and so accelerate the deposition.

In üblichen Nickelbädern ist auch mindestens ein Stabilisator enthalten, der insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe Blei-, Zinn-, Arsen-, Molybdän-, Cadmium-, Thallium-Ionen und/oder Thioharnstoff. Der Stabilisator liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 0,01 bis 250 mg/l im erfindungsgemäßen Bad vor. Stabilisatoren sind deshalb erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, da sie die Zersetzung der Lösung verhindern, indem sie katalytisch aktive Reaktionskeime maskieren.In usual Nickel baths also contain at least one stabilizer which is in particular selected from the group of lead, tin, Arsenic, molybdenum, cadmium, thallium ions and / or thiourea. The stabilizer is advantageously in an amount in one Range of 0.01 to 250 mg / l in the bath of the invention in front. Stabilizers are therefore particularly according to the invention advantageous because they prevent the decomposition of the solution by masking catalytically active reaction nuclei.

Im erfindungsgemäßen Bad ist vorteilhafterweise auch mindestens ein pH-Wert Puffer enthalten, der insbesondere ein Natriumsalz eines Komplexbildners und/oder auch die dazugehörige entsprechende Säure ist. Der Puffer liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 0,5 bis 30 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor. Puffer sind deshalb erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, da sie den pH-Wert über längere Betriebszeiten konstant halten können.The bath according to the invention also advantageously contains at least one pH buffer, which is in particular a sodium salt of a complexing agent and / or the associated corresponding acid. The buffer is advantageously present in an amount in the range of 0.5 to 30 g / l in the bath according to the invention. Buffers are therefore particularly advantageous according to the invention, since they increase the pH over a longer period operating times can be kept constant.

Im erfindungsgemäßen Bad ist vorteilhafterweise auch mindestens ein pH-Regulierer enthalten, der insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe Schwefelsäure, Salzsäure, Natriumhydroxid, Natriumcarbonat und/oder Ammoniak. Der pH-Regulierer liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 1 bis 30 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor. pH-Regulierer sind deshalb erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, da sie den pH-Wert des erfindungsgemäßen Bades nachregulieren können.in the bath according to the invention is also advantageous contain at least one pH regulator, in particular selected is from the group sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, Sodium carbonate and / or ammonia. The pH regulator is advantageously in an amount ranging from 1 to 30 g / l in the present invention Bath before. pH regulators are therefore particularly according to the invention advantageous because it the pH of the inventive Bades can readjust.

Im erfindungsgemäßen Bad ist vorteilhafterweise auch mindestens ein Netzmittel enthalten, das insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe der ionogenen und/oder nicht-ionogenen Tenside. Das Netzmittel liegt vorteilhafterweise in einer Menge in einem Bereich von 0,001 bis 1 g/l im erfindungsgemäßen Bad vor. Netzmittel sind deshalb erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, da sie die Benetzbarkeit der zu vernickelnden Oberfläche mit dem Elektrolytbad erhöhen.in the bath according to the invention is also advantageous contain at least one wetting agent selected in particular is from the group of ionogenic and / or nonionic surfactants. The wetting agent is advantageously in an amount in one Range of 0.001 to 1 g / l in the invention Bath before. Wetting agents are therefore particularly according to the invention advantageous because it the wettability of the surface to be nickel-plated increase with the electrolyte bath.

Vorteilhafterweise können in dem erfindungsgemäßen Nickelbad auch Partikel, insbesondere Polymerpartikeln dispergiert sein. Diese sind vorteilhafterweise aus Fluorpolymeren, ganz besonders bevorzugt aus Tetrafluorpolyethylen. Diese Teilchen können vorteilhafterweise in einer Menge von 1 bis 30 g/l vorliegen. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,01 bis 1 μm. Zur weiteren Funktionalisierung der daraus resultierenden Schicht können also in der erfindungsgemäß herzustellenden Schicht in Form einer Dispersion funktionelle Partikel eingebaut werden: beispielsweise PTFE zur Reibungsminimierung oder SiC oder andere Hartstoffe zur Erhöhung des Verschleißschutzes mit den oben genannten Anteilen und Teilchengrößen.advantageously, can in the nickel bath according to the invention Also particles, especially polymer particles to be dispersed. These are advantageously from fluoropolymers, most preferably from Tetrafluoropolyethylene. These particles can advantageously in an amount of 1 to 30 g / l. The average Particle size is advantageously in one Range of 0.01 to 1 μm. For further functionalization The resulting layer can therefore in the invention to be produced layer in the form of a dispersion functional particles are incorporated: For example, PTFE to minimize friction or SiC or others Hard materials to increase wear protection with the above proportions and particle sizes.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur stromlosen Herstellung einer goldhaltigen chemisch Nickel Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass man ein erfindungsgemäßes Nickelbad einsetzt, und man

a) entweder während der Beschichtung einen pH-Wert von höchstens 4,7 einstellt und so eine homogene Verteilung von Gold in der resultierenden Beschichtung erhält, oder
b) während der Beschichtung einen pH-Wert von mehr als 4,7 einstellt und so eine laminare Abscheidung von Gold und Nickel erhält, so dass abwechselnde Schichten von Gold und Nickel entstehen, und man während der Beschichtung das Nickelbad auf einer Temperatur in einem Bereich von 50 bis 80°C hält.

In a further embodiment, the object underlying the invention is achieved by a process for the electroless production of a gold-containing chemically nickel coating, characterized in that one uses a nickel bath according to the invention, and one

a) either during the coating sets a pH of at most 4.7, thus obtaining a homogeneous distribution of gold in the resulting coating, or
b) during the coating sets a pH of more than 4.7, thus obtaining a laminar deposition of gold and nickel, so that alternating layers of gold and nickel are formed, and during the coating, the nickel bath at a temperature in a range from 50 to 80 ° C.

Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ist schneller als herkömmliche Verfahren, da durch das erfindungsgemäße Nickelbad nur dünnere Schichten im Vergleich zum Stand der Technik für vergleichbaren Korrosionsschutz notwendig sind. Darüber hinaus muss im Vergleich zur "Immersion Gold/Nickel"-Technologie nur ein einziger Verfahrensschritt für die Beschichtung durchgeführt werden.The coating method according to the invention is faster as conventional methods, since by the inventive Nickel bath only thinner layers compared to the stand The technology for comparable corrosion protection necessary are. In addition, compared to the "immersion gold / nickel" technology only a single process step for the coating be performed.

Vollkommen überraschend wurde bei dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellt, dass es abhängig vom pH-Wert möglich ist, eine goldhaltige Nickelschicht entweder so abzuscheiden, dass das Gold homogen in der Nickelschicht verteilt ist, oder so abzuscheiden, dass unterscheidbare Goldschichten abwechselnd mit Nickelschichten entstehen.Completely surprising was found in the method according to the invention, that it is possible depending on the pH value, one gold-bearing nickel layer either so that the gold is homogeneously distributed in the nickel layer, or so deposited, that distinguishable gold layers alternating with nickel layers arise.

Nickelschichten im Sinne der Erfindung sind solche Schichten, die überwiegend aus Nickel bestehen. Goldschichten im Sinne der Erfindung sind solche Schichten, die mindestens 30 Gew.-% aus Gold enthalten.nickel layers Within the meaning of the invention, such layers are predominantly Made of nickel. Gold layers within the meaning of the invention are those Layers containing at least 30% by weight of gold.

Vorteilhafterweise stellt man in Variante a) den pH-Wert in einem Bereich von 4,0 bis 4,65 ein. Liegt der pH-Wert unterhalb von 4,0, so nimmt die Abscheidungsgeschwindigkeit des Bades zu sehr ab.advantageously, in variant a), the pH is adjusted in a range from 4.0 to 4.65. If the pH is below 4.0, the rate of deposition decreases the bath too much.

In Variante b) stellt man vorzugsweise den pH-Wert in einem Bereich von 4,75 bis 5,5 ein. Liegt der pH-Wert darüber so kann sich unvorteilhaftes Goldhydroxid bilden.In Variant b) is preferably the pH in a range from 4.75 to 5.5. If the pH is above this level form unfavorable gold hydroxide.

Der pH Wert wird vorteilhafterweise mit Hilfe von Ammoniaklösung und/oder Schwefelsäure eingestellt.Of the pH value is advantageously using ammonia solution and / or sulfuric acid.

Die zu beschichtetende Oberfläche des Substrats wird vorteilhafterweise je nach Bedarf aktiviert oder passiviert. Die Aktivierung kann vorteilhafterweise durch gängige am Markt kommerziell erhältliche Aktivatoren, im einfachsten Fall durch halbkonzentrierte Salzsäure geschehen. Dies gilt auch für die entsprechende Passivierung.The to be coated surface of the substrate is advantageously Activated or passivated as required. The activation can be advantageous by common commercially available on the market Activators, in the simplest case by half-concentrated hydrochloric acid happen. This also applies to the corresponding passivation.

Das Verfahren wird vorteilhafterweise stromlos durchgeführt. Dadurch kann gerade bei besonders schwierigen Fertigungstoleranzen der Anomalieeffekt der Schichtdicke bei stromführenden Abscheidungsverfahren gerade an Kanten vermieden werden.The process is advantageously carried out without current. This can be especially special difficult manufacturing tolerances of the anomaly effect of the layer thickness in current-carrying deposition process straight edges are avoided.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird in einer weiteren Ausführungsform gelöst durch eine chemisch-Nickelschicht enthaltend mindestens 1 Gew.-% Gold. In zunehmender Reihenfolge der Bevorzugung enthält die erfindungsgemäße Nickelschicht insbesondere mindestens 2 Gew.-%, 3 Gew.-% und 5 Gew.-% Gold. Durch den höheren Goldgehalt kann die Gesamtschichtdicke bei gleicher Korrosionsresistenz verringert werden, wodurch eine erhebliche Einsparung der Prozesszeit und Materialeinsparung erzielt werden kann.The The object underlying the invention is in a further Embodiment solved by a chemico-nickel layer containing at least 1% by weight of gold. In increasing order the preference contains the inventive Nickel layer, in particular at least 2% by weight, 3% by weight and 5% by weight Gold. Due to the higher gold content, the total layer thickness be reduced at the same corrosion resistance, creating a Significant savings in process time and material savings can be.

Zudem können komplizierte Formen konturengetreuer beschichtet werden. Vorzugsweise ist die Nickelschicht nach einer der Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältlich.moreover can coat complicated shapes more accurately become. Preferably, the nickel layer is according to one of the variants of the method according to the invention available.

Vorteilhafterweise weist die Nickelschicht einen Goldgehalt von 3 bis 45 Gew.-% und einen Phosphorgehalt von 3 bis 20 Gew.-% auf. Bislang war davon ausgegangen worden, dass Gold in deutlicher Menge mit Nickel bei hohen Konzentrationen an Nickel nicht in signifikantem Maße mischbar ist. Überraschend konnte also erfindungsgemäß eine goldhaltige Nickelschicht bereitgestellt werden. Außerdem müsste nach bisheriger Auffassung in Gegenwart von Gold das Nickel sehr leicht korrodieren. Überraschenderweise kommt es jedoch in den erfindungsgemäßen Schichten zu keiner nennenswerten Korrosion des Nickels.advantageously, The nickel layer has a gold content of 3 to 45 wt .-% and a phosphorus content of 3 to 20 wt .-% on. So far, that was about it It has been assumed that gold in significant quantities with nickel at high levels of nickel are not significantly affected is miscible. Surprisingly, therefore, one could according to the invention gold-containing nickel layer can be provided. Furthermore would have according to previous opinion in the presence of gold to easily corrode the nickel. Surprisingly However, it comes in the layers of the invention to no significant corrosion of the nickel.

Vorzugsweise weist die Nickelschicht abwechselnd mindestens eine Goldzwischenschicht und mindestens zwei Nickelzwischenschichten auf, wobei mindestens eine Goldzwischenschicht an beiden Grenzflächen der Zwischenschicht an Nickelzwischenschichten angrenzt. Diese Art von Beschichtung wurde überraschenderweise erstmals in nur einem Verfahrensschritt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten. Durch die Schichtabfolge kann ein besonders guter Korrosionsschutz erzielt werden und so die Dicke der Gesamtschicht weiter reduziert werden.Preferably the nickel layer alternately has at least one intermediate gold layer and at least two intermediate nickel layers, wherein at least a gold interlayer at both interfaces of the interlayer adjacent to nickel interlayers. This type of coating was surprisingly first in just one step obtained by the method according to the invention. By the layer sequence can achieve a particularly good corrosion protection and so the thickness of the total layer can be further reduced.

Vorteilhaftweise weisen die Nickelzwischenschichten eine Schichtdicke in einem Bereich von 1 bis 10 μm, insbesondere in einem Bereich von 2 bis 5 μm auf.Advantageously way The intermediate nickel layers have a layer thickness in a range from 1 to 10 microns, especially in a range of 2 to 5 μm.

Die Goldzwischenschicht weist vorzugsweise eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,01 bis 1 μm, insbesondere in einem Bereich von 30 nm bis 150 nm auf. Schon durch eine derart geringe Schichtdicke kann die Resistenz gegen Korrosion sigifikant verbessert werden, so dass die Gesamtschicktdicke der erfindungsgemäßen Nickelschicht erheblich verringert werden kann.The Gold intermediate layer preferably has a layer thickness in one Range of 0.01 to 1 microns, especially in one area from 30 nm to 150 nm. Even with such a small layer thickness the resistance to corrosion can be significantly improved so that the total send thickness of the invention Nickel layer can be significantly reduced.

Durch dieselbe Güte der erfindungsgemäßen Schicht in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu wesentlich dickeren herkömmlichen Nickel-Phosphor Schichten kann eine wesentlich bessere Fertigungstoleranz erzielt werden.By the same quality of the layer according to the invention in terms of corrosion resistance compared to much thicker conventional nickel-phosphorus layers can be achieved a much better manufacturing tolerance.

Vorteilhafterweise ist das Gold in aufsteigender Bevorzugung zu mindestens 4, 5, 7 oder 10 Gew.-% und unabhängig davon zu höchstens 40, 20 oder 12 Gew.-% in der erfindungsgemäßen Nickelschicht enthalten. Dadurch ist die Nickelschicht noch inerter im Vergleich zur nicht bevorzugten Ausführungsform ausgestaltbar.advantageously, Gold is in ascending favor at least 4, 5, 7 or 10% by weight and regardless of at most 40, 20 or 12 wt .-% in the inventive Nickel layer included. This makes the nickel layer even more inert ausgestaltetbar compared to the non-preferred embodiment.

Der Phosphor-Gehalt der erfindungsgemäßen Nickelschicht liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 5 bis 17 Gew.-%, und unabhängig davon der Nickel-Gehalt in einem Bereich von 55 bis 90 Gew.-%, insbesondere in einem Bereich von 75 bis 90 Gew.-%.Of the Phosphorus content of the nickel layer according to the invention is advantageously in a range of 5 to 17 wt .-%, and regardless of the nickel content in a range of 55 to 90 wt .-%, in particular in a range of 75 to 90 wt .-%.

Gerade chemisch Nickelbeschichtungen mit dem erfindungsgemäßen Phosphorgehalt (Nickel-Phosphor-Legierung) können vor allem in funktionellen Bereichen verwendet werden. Über den in der Schicht abgeschiedenen Phosphor können die Schichteigenschaften gesteuert werden. Hierbei wird erfindungsgemäß unterschieden zwischen einem hohen (10 bis 14 Gew.-%), mittleren (9 bis 12 Gew.-%) und niedrigen (3 bis 7 Gew.-%) Phosphorgehalt.Just chemically nickel coatings with the invention Phosphorus content (nickel-phosphorus alloy) can be especially be used in functional areas. About the in the layer of deposited phosphorus, the layer properties to be controlled. Here, a distinction is made according to the invention between a high (10 to 14% by weight), middle (9 to 12% by weight) and low (3 to 7 wt.%) phosphorus content.

Der Korrosionsschutz der Schicht begründet sich vor allem auf einen hohen Phosphorgehalt und das Abscheiden einer porenfreien Schicht, die auch immer vom Grundwerkstoff und dessen Bearbeitung abhängig ist (beispielsweise polieren, schleifen, drehen, fräsen). Die Vorbearbeitung des Werkstoffes beeinflusst wiederum die Haftfestigkeit der Beschichtung.Of the Corrosion protection of the layer is mainly based on a high phosphorus content and the deposition of a non-porous Layer, whatever the base material and its processing depends (for example, polishing, grinding, turning, milling). The pre-processing of the material influences again the adhesive strength of the coating.

Der Verschleißschutz steigt erfindungsgemäß mit abnehmendem Phosphorgehalt und kann vorteilhafterweise durch eine Wärmebehandlung der Schicht bei maximal 400°C und einer Stunde Haltezeit angehoben werden.The wear protection increases according to the invention with decreasing phosphorus content and can vorteilhaf terweise by a heat treatment of the layer at a maximum of 400 ° C and an hour holding time to be raised.

Die Schichtdicke der erfindungsgemäßen Nickelschicht beträgt vorteilhafterweise höchstens 100 μm, insbesondere höchstens 20 μm, ganz besonders bevorzugt höchstens 2 μm und davon unabhängig mindestens 6 μm, insbesondere mindestens 10 μm. Trotz der bevorzugten geringen maximalen Schichtdicke kann mit der erfindungsgemäßen Schicht überraschenderweise eine erstaunliche Korrosionsschutzwirkung erzielt werden.The Layer thickness of the nickel layer according to the invention is advantageously at most 100 microns, in particular at most 20 microns, most preferably at most 2 μm and independently at least 6 μm, in particular at least 10 microns. Despite the preferred low maximum layer thickness can with the inventive Layer surprisingly an amazing corrosion protection effect be achieved.

Das Verhältnis von Gold zu Nickel in der Schicht ist vorteilhafterweise um den Faktor in einem Bereich von 0,5 bis 2 größer oder gleich als das Verhältnis von Gold zu Nickel im Bad, bezogen auf Stoffmengen.The The ratio of gold to nickel in the layer is advantageous by a factor in a range of 0.5 to 2 greater or equal to the ratio of gold to nickel in the bath, based on substance quantities.

Vorteilhafterweise können in der erfindungsgemäßen Nickelschicht auch Partikel, insbesondere Hartstoffpartikel oder Polymerpartikel vorhanden sein. Diese sind vorteilhafterweise aus Fluorpolymeren, ganz besonders bevorzugt aus Tetrafluorpolyethylen (PTFE). Diese Teilchen können vorteilhafterweise in einem Bereich von 1 bis 30 Gew.-% vorliegen. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 0,01 bis 1 μm.advantageously, can in the nickel layer according to the invention also particles, in particular hard material particles or polymer particles to be available. These are advantageously made of fluoropolymers, most preferably from tetrafluoropolyethylene (PTFE). These Particles may advantageously be in a range of 1 to 30 wt .-% present. The average particle size is advantageously in a range of 0.01 to 1 micron.

Das Substrat ist vorteilhafterweise ein leitfähiges Substrat, insbesondere ein metallisches Substrat.The Substrate is advantageously a conductive substrate, in particular a metallic substrate.

Die Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Schicht ist außerordentlich hoch. Die erfindungsgemäße Schicht reagiert bei Kontakt mit Schwefelsäure deutlich weniger und langsamer als eine Nickelschicht. So wurde ein Stahlblech mit einer herkömmlichen chemisch Nickelbeschichtung und ein Stahlblech mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung bei Raumtemperatur etwa 1,5 h in 1 molare wässrige Schwefelsäurelösung eingetaucht und anschließend die Flüssigkeit entfernt. Das herkömmlich beschichtete Blech zeigte eine deutliche Schwarzfärbung, während das erfindungsgemäß beschichtete Blech nahezu unverändert blieb.The Corrosion resistance of the invention Layer is extraordinarily high. The inventive Layer reacts clearly on contact with sulfuric acid less and slower than a nickel layer. That's how a steel sheet became with a conventional chemical nickel coating and a steel sheet with a coating according to the invention at room temperature for about 1.5 h in 1 molar aqueous sulfuric acid solution submerged and then removed the liquid. The conventionally coated sheet showed a clear Black coloring, while coated according to the invention Sheet metal remained virtually unchanged.

Die Verschleißbeständigkeit der erfindungsgemäßen Schicht ist sehr gut.The Wear resistance of the invention Layer is very good.

In einer weiteren Ausführungsform wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Nickelschicht für eine Anwendung ausgewählt aus der Gruppe der Antifoulingschichten, Beschichtungen von Oberflächen in Kontakt mit Salzwasser, insbesondere Meerwasserentsalzungsanlagen, Gleitschichten, Korrosionsschutzschichten, gut lötbare Schichten für insbesondere Elektronikanwendungen, Maschinen- und Anlagenbau in der chemischen Industrie, Schifffahrtindustrie, Medizintechnik, Messgerätebau, Raumfahrtindustrie, Otto- oder Dieselkraftstoffmotoren, Motorenkomponenten, Elektronikindustrie, insbesondere Finish in der Elektronikindustrie, Verschleißschutzschichten, dekorative Beschichtungen (insbesondere Armaturen und Sanitäranwendungen), Antihaftschichten (insbesondere bei Entformungsprozessen) und/oder elektrisch leitfähige Schichten.In Another embodiment of the invention is to Fundamental task solved by the use of nickel layer according to the invention for a Application selected from the group of antifouling layers, Coatings of surfaces in contact with salt water, in particular desalination plants, overlays, anticorrosion coatings, good solderable layers for in particular electronic applications, Mechanical and plant engineering in the chemical industry, shipping industry, Medical technology, instrument manufacturing, space industry, petrol or diesel fuel engines, engine components, electronics industry, especially finish in the electronics industry, wear protection layers, decorative coatings (in particular fittings and sanitary applications), Non-stick layers (especially during demolding processes) and / or electrically conductive layers.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung als Antifoulingschicht in Kombination mit einer Einlagerung von Fluorpolymeren in die Schicht, da dann sowohl durch die verminderte Haftung schon prinzipiell ein Algenbewuchs erschwert wird.Especially advantageous is the use as antifouling in combination with an incorporation of fluoropolymers in the layer, because then algae growth in principle due to the reduced adhesion is difficult.

Eine weitere besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Nickelschicht ist die Verwendung als Antihaftschicht für Formen, insbesondere bei der Verarbeitung von Polyurethan (PU), PVC und/oder Elastomeren. Die Beschichtung kann so beispielsweise Einsatz bei sogenannten Powder-Slush Prozessen oder Slush-Prozessen zur Herstellung beispielsweise von sogenannten Slush-Häuten finden. Damit können mit Hilfe der Beschichtung beispielsweise Instrumententafeln aus PVC oder PU hergestellt werden. Durch den Goldgehalt wird nämlich die Oberflächenenergie der Nickelschicht geändert. Gold ist inert und bietet den Polymermaterialien keine Anhaftpunkte. Durch die erfindungsgemäße Schicht wird die Härte der Nickelschicht mit den Antihafteigenschaften einer Goldschicht kombiniert. Bislang sind für Formen bei der Verarbeitung von PU, PVC oder Elastomeren nur Nickelformen bekannt.A further particularly preferred use of the invention Nickel layer is the use as a non-stick layer for Molds, in particular in the processing of polyurethane (PU), PVC and / or elastomers. The coating can be so for example Use in so-called powder-slush processes or slush processes for example, for producing so-called slush skins Find. This can be done with the help of the coating, for example Instrument panels are made of PVC or PU. By the Gold content becomes the surface energy the nickel layer changed. Gold is inert and provides the Polymer materials no sticking points. By the invention Layer is the hardness of the nickel layer with the non-stick properties a gold layer combined. So far, forms are included the processing of PU, PVC or elastomers known only nickel forms.

Verchromungen von Gegenständen sind weit verbreitet. Diese weisen häufig Risse auf, so dass das darunter liegende Substrat effektiv vor Korrosion geschützt werden muss. Dies ist besonders erforderlich in der Papierindustrie, insbesondere bei den dort verwendeten Druckwalzen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Nickelschicht auf geeignetem Substrat ist es möglich, darauf aufgebrachte Chromschichten in ihren Eigenschaften zu verbessern, da die darunter liegenden Substrate vor Korrosion geschützt werden können.chrome plating of objects are widely used. These are common Cracks on, allowing the underlying substrate effectively against corrosion must be protected. This is especially necessary in the paper industry, especially in the printing rollers used there. With the aid of the nickel layer according to the invention on a suitable substrate it is possible to apply it To improve chromium layers in their properties, as the underneath lying substrates can be protected from corrosion.

Beispiele:Examples:

Laminare AbscheidungLaminar deposition

1,75 l eines handelsüblichen Nickel-Phosphor-Elektrolyten (Enigma 1613 von Dr. KampSchulte GmbH & Co KG; empfohlener pH-Wert zwischen 4,2 und 4,8; Nickelgehalt von etwa 5,5 g/l; Reduktorgehalt von etwa 40 g/l) wurden mit 100 ml eines handelsüblichen wässrigen sauren Goldelektrolyten (Auruna 311 der Firma Umicore) vermischt und gerührt. Dann wurde die Temperatur langsam auf 85°C gebracht und anschließend auf 74°C erniedrigt. Der pH-Wert wurde bei etwa 4,9 mit 0,5 M Schwefelsäure und 25%iger Ammoniaklösung eingestellt und die Abscheidung begann.1.75 l of a commercially available nickel-phosphorus electrolyte (Enigma 1613 by Dr. med. KampSchulte GmbH & Co KG; recommended pH between 4.2 and 4.8; Nickel content of about 5.5 g / l; Reductor content of about 40 g / l) were mixed with 100 ml of a commercially available aqueous acidic gold electrolytes (Auruna 311 Umicore) mixed and stirred. Then The temperature was brought slowly to 85 ° C and then on 74 ° C lowered. The pH was at about 4.9 with 0.5 M sulfuric acid and 25% ammonia solution and the deposition began.

Homogene AbscheidungHomogeneous deposition

Die Abscheidung wurde wie bei der laminaren Abscheidung durchgeführt. Der pH-Wert wurde allerdings bei etwa 4,4 mit 0,5 M Schwefelsäure und 25% Ammoniaklösung eingestellt.The Deposition was carried out as in laminar deposition. However, the pH became about 4.4 with 0.5 M sulfuric acid and 25% ammonia solution.

ErgebnisseResults

In etwa 45 min wurden so etwa 10 μm auf einem vorher in üblicher Weise aktivierten Stahlsubstrat (1 mm) eine homogene goldhaltige Nickelbeschichtung abgeschieden. Es resultierte eine chemisch Nickel-Phosphor-Gold-Schicht mit einem Gehalt von etwa 20 Gew.-% Gold, 75 Gew.-% Nickel und etwa 3 Gew.-% Phosphor (vgl. 1).In about 45 minutes, about 10 .mu.m were deposited on a previously customarily activated steel substrate (1 mm) a homogeneous gold-containing nickel coating. The result was a chemical nickel-phosphorus-gold layer containing about 20 wt .-% gold, 75 wt .-% nickel and about 3 wt .-% phosphorus (see. 1 ).

Es wurden Messungen in verschiedenen Schichttiefen durchgeführt. Die Ergebnisse sind folgend tabellarisch zusammengefasst (Angaben in Gew.-%): Schichttiefe 0–1 μm Au Ag Ni P Fe F Muster 1A 15,9 0,0 76,9 7,2 0,0 100,0 Muster 1B 17,2 0,0 77,9 4,5 0,0 99,7 Mittelwert 16,6 0,0 77,4 5,8 0,0 99,8 Muster 2A 17,0 0,0 79,0 4,0 0,0 100,0 Muster 2B 12,7 0,0 83,5 3,8 0,0 100,0 Mittelwert 14,9 0,0 81,2 3,9 0,0 100,0 Muster 3A 17,9 0,0 77,9 4,2 0,0 100,0 Muster 3B 14,6 0,0 81,8 3,6 0,0 100,0 Mittelwert 16,2 0,0 79,9 3,9 0,0 100,0 Schichttiefe 1–5 μm Au Ag Ni P Fe F Muster 1A 4,5 0,0 87,3 8,1 0,1 100,0 Muster 1B 5,0 0,0 89,5 5,4 0,1 100,0 Mittelwert 4,7 0,0 88,4 6,8 0,1 100,0 Muster 2A 13,2 0,0 82,5 4,3 0,0 100,0 Muster 2B 8,6 0,0 87,4 4,0 0,0 100,0 Mittelwert 10,9 0,0 85,0 4,1 0,0 100,0 Muster 3A 9,7 0,0 85,2 5,1 0,0 100,0 Muster 3B 14,6 0,0 81,7 3,6 0,0 100,0 Mittelwert 12,2 0,0 83,4 4,4 0,0 100,0 Measurements were taken in different layer depths. The results are summarized in the following table (data in% by weight): Layer depth 0-1 μm Au Ag Ni P Fe F Pattern 1A 15.9 0.0 76.9 7.2 0.0 100.0 Pattern 1B 17.2 0.0 77.9 4.5 0.0 99.7 Average 16.6 0.0 77.4 5.8 0.0 99.8 Pattern 2A 17.0 0.0 79.0 4.0 0.0 100.0 Pattern 2B 12.7 0.0 83.5 3.8 0.0 100.0 Average 14.9 0.0 81.2 3.9 0.0 100.0 Pattern 3A 17.9 0.0 77.9 4.2 0.0 100.0 Pattern 3B 14.6 0.0 81.8 3.6 0.0 100.0 Average 16.2 0.0 79.9 3.9 0.0 100.0 Layer depth 1-5 μm Au Ag Ni P Fe F Pattern 1A 4.5 0.0 87.3 8.1 0.1 100.0 Pattern 1B 5.0 0.0 89.5 5.4 0.1 100.0 Average 4.7 0.0 88.4 6.8 0.1 100.0 Pattern 2A 13.2 0.0 82.5 4.3 0.0 100.0 Pattern 2B 8.6 0.0 87.4 4.0 0.0 100.0 Average 10.9 0.0 85.0 4.1 0.0 100.0 Pattern 3A 9.7 0.0 85.2 5.1 0.0 100.0 Pattern 3B 14.6 0.0 81.7 3.6 0.0 100.0 Average 12.2 0.0 83.4 4.4 0.0 100.0

Es wurde darüber hinaus ein Stahlblech mit einer herkömmlichen chemisch Nickelbeschichtung und ein Stahlblech mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung bei Raumtemperatur etwa 1,5 h in 1 molare wässrige Schwefelsäurelösung eingetaucht und anschließend die Flüssigkeit entfernt. Das herkömmlich beschichtete Blech zeigte eine deutliche Schwarzfärbung, während das erfindungsgemäß beschichtete Blech nahezu unverändert blieb.It was also a steel sheet with a conventional chemical nickel coating and a steel sheet with a coating according to the invention at room temperature for about 1.5 h in 1 molar aqueous immersed in sulfuric acid solution and then the liquid is removed. The conventionally coated sheet showed a marked blackening while the sheet coated according to the invention remained almost unchanged.

VergleichsbeispielComparative example

Auf ein Stahlblech wurde analog den Ausführungsbeispielen eine herkömmliche 10 μm dicken Nickel-Phosphor-Schicht ohne Zusatz von Goldelektrolyt aufgetragen und wurde 16 h einer 0,5 M Schwefelsäure ausgesetzt. Die Schicht wurde zerstört (Blasenbildung, Korrosion des Stahls).On a steel sheet was analogous to the embodiments a conventional 10 μm thick nickel-phosphorus layer applied without addition of gold electrolyte and was one 16 h Exposed to 0.5 M sulfuric acid. The layer was destroyed (Blistering, corrosion of the steel).

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt die Elementverteilung abhängig von der Schichtdicke (gemessen mittels Glimmentladungsspektroskopie (GDOS) Analyse) bei einer homogenen Abscheidung einer goldhaltigen Schicht. 1 shows the element distribution as a function of the layer thickness (measured by glow discharge spectroscopy (GDOS) analysis) with a homogeneous deposition of a gold-containing layer.

2 zeigt die erfindungsgemäße Nickelschicht mit laminarem Aufbau. Deutlich zu erkennen ist die etwa 80 nm dicke Goldzwischenschicht, die von Nickelzwischenschichten eingerahmt wird. 2 shows the nickel layer according to the invention with a laminar structure. Clearly visible is the approximately 80 nm thick intermediate gold layer, which is framed by intermediate nickel layers.

3 zeigt die erfindungsgemäße Nickelschicht mit laminarem Aufbau im lichtmikroskopisch aufgenommenen Querschliff. Deutlich zu erkennen sind die von den Nickelzwischenschichten deutlich unterscheidbaren Goldzwischenschichten. 3 shows the nickel layer according to the invention with a laminar structure in cross-section recorded by light microscopy. Clearly visible are the gold intermediate layers which can be clearly distinguished from the intermediate nickel layers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 3485597 [0005]

Claims

Nickel electroless bath for the electroless deposition of nickel, characterized in that it has a gold content in a range of 0.01 to 0.5 g / l, a content of nickel in a range of 0.5 to 50 g / l and a content having reducing agent in a range of 5 to 150 g / l.

Nickel bath according to claim 1, characterized characterized in that the gold content is in a range of 0.05 to 0.15 g / l is.

Nickel bath according to claim 1, characterized characterized in that the gold ions as counterions weaker anions Have acids, in particular the counterions selected are from the group sulfites, sulfonates, cyanides, or phosphonates.

Process for the electroless production of a gold-containing chemically nickel coating, characterized in that one Nickel bath according to claim 1 sets, and one a) either during the coating a pH of at most 4,7 sets and so a homogeneous distribution of gold in the resulting Coating receives, or b) during the Coating sets a pH greater than 4.7 and so on laminar deposition of gold and nickel is obtained, so that alternating layers of gold and nickel arise, and one during the Coat the nickel bath at a temperature within a range from 50 to 80 ° C.

A method according to claim 4, characterized characterized in that in variant a) the pH in a range from 4.0 to 4.65.

A method according to claim 4, characterized characterized in that in variant b) the pH in a range from 4.75 to 5.5.

Chemical nickel layer containing at least 1% by weight Gold.

Chemical nickel layer according to claim 7 obtained by the method according to claim 4.

Chemical nickel layer according to claim 7 or 8, characterized in that the nickel layer alternately at least one intermediate gold layer and at least two intermediate nickel layers having at least one intermediate gold layer at both interfaces the intermediate layer is adjacent to intermediate nickel layers.

Chemical nickel layer according to claim 9, characterized in that the intermediate nickel layers a Have layer thickness in a range of 1 to 20 microns.

Chemical nickel layer according to claim 9, characterized in that the intermediate gold layer has a layer thickness in a range of 0.01 to 1 μm.

Use of the nickel layer according to claim 7 for an application selected from the group antifouling coatings, surface coatings in contact with salt water, in particular seawater desalination plants, Sliding layers, corrosion protection layers, good solderability Layers for in particular electronic applications, machine and plant engineering in the chemical industry, shipping industry, Medical technology, instrument manufacturing, space industry, petrol or diesel fuel engines, engine components, electronics industry, especially finish in the electronics industry, wear protection layers, decorative coatings, in particular fittings and sanitary applications, Non-stick layers, in particular in Entformungsprozessen, and / or electrically conductive layers.