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Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Gold auf insbesondere elektrischen Kontakten gerichtet. Das Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass bestimmte Additive dem Elektrolyten beigegeben werden, welche es erlauben, eine unerwünschte Goldabscheidung in Bereichen niedriger Stromdichte zu verhindern.
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Der Einsatz von speziellen Additiven im Bereich galvanotechnischer Metallabscheidungen ist hinlänglich bekannt. In Bezug auf Gold und Goldlegierungen, insbesondere so genanntes Hartgold (z. B. AuNi, AuCo, AuFe) gibt es eine Reihe von Zusätzen sowohl für elektrochemisch als auch für elektrolytisch arbeitende Verfahren. Handelsübliche galvanische Goldbäder enthalten daher neben Gold und gegebenenfalls einem oder mehreren Legierungselementen in gelöster Form auch weiterhin in der Regel Leit- und Puffersalze sowie diverse anorganische und/oder organische Substanzen zur Regelung der Metallabscheidung und des Schichtaufbaues, als Glanzbildner oder für sonstige Hilfszwecke.
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Fein- und Hartgoldüberzüge werden im großen Maßstab für technische Anwendung eingesetzt, bei denen es insbesondere auf Abriebfestigkeit, chemische Beständigkeit, auf Bondbarkeit, Lötbarkeit oder Verschleißverhalten ankommt. Für die Beschichtung von elektrischen Kontakten werden im Stand der Technik in Bandanlagen Maskierungstechniken (Edelmetallschichten; H. Kaiser; Eugen G. Leuze Verlag 1. Auflage 2002, S. 74–89 und Selektive Hochgeschwindigkeitsabscheidung von Edelmetallen auf Bandanlagen; P. Wingenfeld, Galvanotechnik, 2/2004, S. 335ff, Eugen G. Leuze Verlag) angewandt, um selektiv im Funktionsbereich der Kontaktstifte die Metallabscheidungen aufzubringen. In den so genannten Auslaufzonen (Spalte) unter der Maskierung befinden sich im Falle einer elektrolytischen Abscheidung jedoch Regionen niederer Stromdichte. Hier soll möglichst eine Abscheidung von Überzügen aus dem Hartgoldelektrolyten vermieden werden, um die Kosten zu senken. Dazu sollen Zusätze gefunden werden, die in diesem Bereich selektiv inhibierend auf die Goldabscheidung wirken.
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So ist zum Beispiel in der
WO0028108A2 ein Verfahren zur reduktiven Goldabscheidung angegeben, in dem so genannte Anti-Goldabscheidungsagenzien eingesetzt werden. Die hier eingesetzten Verbindungen sollen u. a. ätzende oder korrosive Nebenreaktionen zwischen der Metalloberfläche und dem Gold während des Abscheidungsprozesses verhindern helfen. Als derartige Verbindungen werden insbesondere bestimmte Amine oder deren Reaktionsprodukte mit Epoxygruppen-tragenden Verbindungen angesehen.
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Laut der
GB2028873A führt die Zugabe von Alkylpolyaminen, wie z. B. Tetraethylenpentamin, zu elektrolytisch arbeitenden Gold-Kadmiumbädern zu ungewöhnlich stabilen und mit geringem Kontaktwiderstand versehenen Goldabscheidungen. Des Weiteren sorgen die Polyamine dafür, dass der Kohlenstoffgehalt in der Goldabscheidung einen gewissen Wert annimmt und die Kathodeneffizienz um bis zu 80% erniedrigt wird. Vom Einsatz entsprechender Gold-Kobalt oder Gold-Nickellegierungen wird vorliegend allerdings abgeraten.
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Aus der
US3642589A sind Zusätze bekannt, welche zu Gold und Silber enthaltenden elektrolytischen Bädern gegeben werden. Diese Bäder werden zur Abscheidung von goldbasierten Legierungen herangezogen. Die oben angesprochenen Zusätze bestehen aus polymeren Kondensaten von Epichlorhydrin und Alkylenpolyaminen. Zum Beispiel wird ein Kondensat aus Epichlorhydrin und Tetraethylenpentamin in Gold- und andere Legierungsbestandteile, wie Nickel und Kobalt, enthaltende Elektrolyte gegeben. Es können so sehr dicke Goldlegierungsschichten einwandfrei abgeschieden werden. Die hier besprochenen Elektrolyte werden allerdings in einem basischen pH-Wertbereich eingesetzt, da der Elektrolyt freie Cyanide enthalten soll. Dies scheint aus Arbeitsschutzgesichtspunkten nachteilig.
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Die
DE3432784A1 ist ebenfalls auf ein elektrolytisch arbeitendes Bad abgestellt, aus dem harte Überzüge aus Gold-Kobaltlegierungen abgeschieden werden können. Das hier beschriebene Verfahren arbeitet in einem Stromdichtebereich von 0,1–3,0 A/dm
2 sowie bei einem pH-Wert von 3,5 bis 6,5 und fordert die Zugabe eines Reaktionsproduktes aus ca. einem Teil Epichlorhydrin und zwei Teilen eines Diaminoalkans sowie einem Teil eines α,ω-Dihaloalkans. Ziel der vorliegenden Schrift ist es, hoch legierte Stahlprodukte mit gut haftenden Überzügen zur Verfügung zu stellen und den oberen Stromdichtebereich für das Verfahren zu erhöhen.
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Gold- oder Goldlegierungen können auch aus Bädern elektrolytisch abgeschieden werden, die wie in der
US4062736A erwähnt einen cyanidischen Goldkomplex, ein Kondensationsprodukt eines Polyamins und Epichlorhydrin im Verhältnis 1:2,5 aufweisen. Das Bad arbeitet in einem pH-Bereich von 6 bis 10 und enthält außerdem Arsenverbindungen und milde Reduktionsmittel. Derartige Bäder sollen für eine verbesserte Einheitlichkeit der Abscheidung und bessere Farbbeständigkeit sorgen.
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Auch reine Amine eignen sich laut der
EP37535A2 in elektrolytisch arbeitenden Gold-(III)- und Gold-(III)-legierungsbädern zur Erzeugung hochglänzender und hochduktiler Abscheidungen, wenn dem Bad neben den Legierungsbestandteilen auch Aminocarbonsauren oder Phosphonsäuren zugegeben werden und man im Bad einen pH-Wert von < 3 einstellt. Als Amin kommt z. B. Tetraethylentetramin zum Einsatz.
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Auch in der
FR2414082A1 werden Polyamine und Epichlorhydrin in elektrolytisch arbeitenden Bädern verwendet, welche als weitere Bestandteile Arsenverbindungen und Reduktionsmittel aufweisen. Das verwendete Bad sollte einen pH-Wert von 6–10 aufweisen. Derart dargestellte Goldabscheidungen sollen besonderes gleichförmige Dicken aufweisen.
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In der
EP2014801A2 werden Goldelektrolyte beschrieben, welche zum Beschichten u. a. von Kontaktwerkstoffen herangezogen werden können. Derartige Elektrolyte enthalten eine Vielzahl an Zusatzstoffen. Neben Hexamethylentetramin werden Komplexierungshilfsmittel und Glanzmittel auf der Basis von Stickstoff- und Schwefel-haltigen Carbonsäuren oder Alkoholen eingesetzt. Mittels dieser Elektrolyte soll eine Abscheidung von Gold in Bereichen geringer Stromdichte unterbunden werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung anzugeben, wie die überschüssige Abscheidung einer Gold oder Goldlegierung in den Auslaufzonen der Maskierungsränder vermieden oder zumindest reduziert werden kann. Das vorzuschlagende Verfahren sollte dabei mit möglichst einfach aufgebauten Elektrolyten arbeiten können und sowohl vom ökonomischen wie ökologischen Standpunkt aus betrachtet den im Stand der Technik beheimateten Verfahren überlegen sein.
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Diese und weitere sich aus dem Stand der Technik für den Fachmann in nahe liegender Weise ergebenden Aufgaben können durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des vorliegenden Anspruchs 1 gelöst werden. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen angegeben.
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Dadurch, dass man in einem Verfahren zur selektiveren, elektrolytischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierung, insbesondere Hartgold, einen wässrigen Elektrolyten mit einem pH-Wert von 3 bis 6 aufweisend:
- – Goldionen in Form eines löslichen Komplexes;
- – ggf. weitere Ionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kobalt, Nickel, Eisen oder Mischungen davon;
- – im Elektrolyten lösliche aliphatische Polyamine aufweisend mindestens 4 Ethyleneinheiten und mindestens 2 primäre oder sekundäre Amingruppen und/oder Umsetzungsprodukte ausschließlich aus aliphatischen oder aromatischen Aminen mit Epoxygruppen tragenden Verbindungen, insbesondere Epichlorhydrin, im Molverhältnis 1:1 bis 1:5;
verwendet und durch Eintauchen des Substrates als Kathode in den Elektrolyten und Einstellen eines ausreichenden Stromflusses zwischen einer mit dem Elektrolyten in Kontakt stehenden Anode und der Kathode, eine entsprechende Abscheidung produziert, gelangt man völlig überraschend, dafür aber nicht minder vorteilhaft zur Lösung der gestellten Aufgabe. Erst nach dem hier dargestellte Verfahren ist es möglich, die Abscheidung von Gold oder Goldlegierungen im niedrigen Stromdichtebereich herabzusetzen und gleichzeitig im verfahrenstechnisch bevorzugten Stromdichtebereich die Abscheidungsrate unangetastet zu lassen. Dies führt zu Einsparungen von ca. 10–30% des eingesetzten Goldes.
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Das Gold wird in Form seiner Ionen im Elektrolyten gelöst vorliegen. Als einzusetzende Goldquelle können alle dem Fachmann für diesen Zweck in Frage kommenden cyanidischen, chloridischen, sulfitischen und Nitrilo-Goldkomplexe eingesetzt werden. Bekannte Goldverbindungen sind der folgenden Literatur zu entnehmen (Edelmetallschichten; H. Kaiser; Eugen G. Leutze Verlag. 1. Auflage 2002, S. 35–45). Bevorzugt werden cyanidische Aurat-(I)-komplexe diesbezüglich herangezogen. Ganz besonders bevorzugt ist das Kaliumssalz des Goldcyanidkomplexes in diesem Zusammenhang: K[Au(CN)2]. Die Goldverbindung wird im zu verwendenden Elektrolyten in einer Konzentration von 0,005–0,2 mol/l, bevorzugt 0,025–0,1 mol/l und ganz besonders bevorzugt 0,05–0,08 mol/l eingesetzt. Es sei angemerkt, dass der Elektrolyt darüberhinaus möglichst kein freies Cyanid enthält. Alles eingesetzte Cyanid wird in Form des oben angegebenen Komplexes in den Elektrolyten eingeführt.
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Die erfindungsgemäß erzeugte Abscheidung kann ebenfalls aus einer Goldlegierung bestehen. Als Legierung hat sich diesbezüglich Hartgold als geeignet erwiesen, da entsprechende Kontakte gewissen mechanischen Beanspruchungen standhalten sollten. Unter Hartgold wird gemeinhin eine Legierung aus Gold und einem der Metalle ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kobalt, Nickel oder Mischungen davon verstanden. Letztere liegen ebenfalls vorteilhafter Weise im Elektrolyten in Form ihrer gelösten Ionen vor. Als Verbindungen, aus denen die entsprechenden Ionen im Elektrolyten in Lösung gehen können, sind insbesondere deren leicht wasserlösliche Salze mit Anionen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chlorid, Bromid, Carbonat, Hydrogencarbonat, Phosphat, Hydrogenphosphat, Sulfat, Citrat, Methansulfonat, Tartrat, Oxalat und Nitrat erwähnt. Die hier genannten Salze werden im Elektrolyten vorteilhafter Weise in einer Konzentration von 0,0001–0,1 mol/l, besonders bevorzugt 0,0025–0,02 mol/l und ganz besonders bevorzugt 0,005–0,015 mol/l eingesetzt. Es sei angemerkt, dass es erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen ist, dass im Elektrolyten weitere Ionen anderer Metalle und Nichtmetalle vorhanden sein können. Nichtsdestotrotz sollte der Elektrolyt jedoch auch aus Kostengründen so einfach wie möglich gehalten werden. U. a. vor diesem Hintergrund kann auf die Zugabe weiterer Salze oder anderer anorganischer Verbindungen verzichtet werden. Insbesondere sollten keine weiteren (Nicht-)Metalle außer den hier als optional genannten im Elektrolyten vorhanden sein. Ganz besonders bevorzugt kann auf einen Zusatz von Arsen, Silber und/oder Kadmium verzichtet werden.
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Aliphatische Polyamine, welche vorliegend als stromdichtespezifische Inhibitoren für die Abscheidung von Gold oder Goldlegierungen aus elektrolytischen Bädern in Frage kommen, sind solche besonders vorteilhaft, welche mindestens 4 Ethyleneinheiten und mindestens 2 primäre oder sekundäre Amingruppen aufweisen. Unter diese Definition fallen Polyamine, welche sowohl mindestens 4 Ethyleneinheiten aneinandergereiht zwischen terminalen Amingruppen aufweisen, als auch solche, bei denen alle oder zumindest einige der Ethyleneinheiten von Amingruppen flankiert werden. Zwei allgemeine Formeln für letztere sind im Folgenden beispielhaft dargestellt:
- 1.
NH2-(CH2–CH2-NR1-)nCH2-CH2-NH2
- 2. n ≥ 3 R1,2,3,4 = H oder aliphatischer Rest (z. B. Methyl, Ethyl, (Iso)Propyl, (n-, sec-, Iso)Butyl)
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Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei diesen aliphatischen Polyaminen um solche handelt, welche in der unten angegebenen Menge im vorliegenden Elektrolyten löslich sind. Demzufolge ist bei einem vorgesehenen pH-Wert des Elektrolyten von 3–6, insbesondere 4–5, die obere Grenze der Kettenlänge bzw. die Anzahl an Amingruppen im Polyamin begrenzt. Die obere Kettenlänge zwischen 2 Amingruppen der aliphatischen Amine beträgt voraussichtlich ≤ 8 C-Atome, bevorzugt ≤ 6 C-Atome und besonders bevorzugt ≤ 4 C-Atome. Die Anzahl an sekundären und/oder primären Amingruppen kann ebenfalls nach oben hin auf 10 begrenzt werden. Besonders bevorzugt sind solche Polyamine, die 3 bis 9, vorzugsweise 4 bis 7 und besonders bevorzugt 5 oder 6 Amingruppen im Gerüst tragen. Als Polyamine kommen vorteilhaft solche in Betracht, die in der eingangs zitierten Literatur zu finden sind und den vorliegenden Kriterien gehorchen. Besonders bevorzugt werden solche Polyamine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetraethylenpentamin, Pentaethylenhexamin eingesetzt. Die aliphatischen Polyamine werden in einer Konzentration von 0,001–0,5 mmol/l, besonders bevorzugt 0,005–0,4 mmol/l und ganz besonders bevorzugt 0,01–0,03 mmol/l im verwendeten Elektrolyten eingesetzt.
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Alternativ oder additiv können ebenfalls Reaktionsprodukte aus aliphatischen oder aromatischen Aminen mit Epoxygruppen-tragenden Verbindungen, insbesondere Epihalohydrine wie Epichlorhydrin, als Zusatz im Elektrolyten Anwendung finden. Es sei darauf hingewiesen, dass das hier angesprochene Reaktionsprodukt ausschließlich aus dem Amin und der Epoxygruppen-tragenden Verbindung gebildet wird. Derartige Verbindungen sind aus dem Stand der Technik schon bekannt. Es wird diesbezüglich auf die eingangs zitierte Literatur, insbesondere
WO 0028108 , zurückgegriffen, deren Offenbarungen hier als mitumfasst gelten. Das Reaktionsprodukt zwischen den beiden Verbindungsklassen kann dabei vorteilhafter Weise aus einem Verhältnis von Epoxyderivat zu Aminen von 1:1 bis 1:5 gebildet werden. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 1:2 bis 1:4 und ganz besonders bevorzugt um 1:3 (bezogen auf molare Mengen). Als aliphatische bzw. aromatische Amine können diesbezüglich alle dem Fachmann in diesem Zusammenhang in Frage kommende Verbindungen ausgewählt werden. Insbesondere eignen sich solche, die in der eingangs zitierten Literatur dargelegt sind. Besonders bevorzugt werden als derartige Amine solche angesehen, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Pentaethylenhexamin, Tetraethylenpentamin, Hexaethylenheptamin, Heptaethylenoctamin, Imidazol, Piperazin, Diaminopropylamin. Die hier betrachteten Reaktionsprodukte kommen in einer Konzentration von 0,00001–2 g/l, besonders bevorzugt 0,0001–0,5 g/l und ganz besonders bevorzugt 0,0001–0,1 g/l sowie äußerst bevorzugt 0,0001–0,05 g/l im verwendeten Elektrolyten zum Einsatz. Vorteilhaft ist, wenn im Elektrolyten das Umsetzungsprodukt eines 4–6, insbesondere 5 Aminogruppen enthaltenden Polyamins mit Epichlorhydrin im Molverhältnis von etwa 1:3 oder eines tertiären Amins mit Epichlorhydrin im Molverhältnis von etwa 1:1 im Elektrolyten vorliegt
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Die Stromdichte, die während des Abscheidungsverfahrens im Elektrolyten zwischen der Kathode und der Anode etabliert wird, kann vom Fachmann nach Maßgabe der Effizienz und Güte der Abscheidung gewählt werden. Vorteilhafterweise wird im Elektrolyten die Stromdichte je nach Anwendung und Beschichtungsanlagentyp auf 0,5 bis 100 A/dm2 eingestellt. Gegebenenfalls können die Stromdichten durch Anpassung der Anlagenparameter wie Aufbau der Beschichtungszelle, Strömungsgeschwindigkeiten, Anoden-, Kathodenverhältnisse, usw. erhöht bzw. erniedrigt werden. Vorteilhaft ist eine Stromdichte von 1–100 A/dm2, bevorzugt 2–90 A/dm2 und ganz besonders bevorzugt 4–80 A/dm2. Der pH-Wertebereich kann vom Fachmann im eingangs genannten Umfang eingestellt werden. Vorteilhaft ist ein pH-Wert des Elektrolyten von etwa 4 bis 5, besonders bevorzugt um 4,5.
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Bei Verwendung des Elektrolyten können verschiedene unlösliche Anoden eingesetzt werden. Als unlösliche Anoden werden bevorzugt solche aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus platiniertem Titan, Graphit, Iridium-Übergangsmetall-Mischoxid und speziellem Kohlenstoffmaterial („Diamond Like Carbon” DLC) oder Kombinationen dieser Anoden eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Mischoxid-Anoden aus Iridium-Ruthenium-Mischoxid, Iridium-Ruthenium-Titan-Mischoxid oder Iridium-Tantal-Mischoxid. Weitere können bei Cobley, A. J. et al. (The use uf insoluble Anodes in Acid Sulphate Copper Electrodeposition Solutions, Trans IMF, 2001,79(3), S. 113 und 114) gefunden werden. Kommen unlösliche Anoden zum Einsatz, so handelt es sich um eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens, wenn eine Direktkontaktmembrananode, wie sie in der
DE 10 2010 055 143 A1 dargestellt ist, verwendet wird.
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Im erfindungsgemäßen Elektrolyten können als Netzmittel typischerweise anionische- und nichtionische Tenside eingesetzt werden, wie z. B. Polyethylenglykol-Addukte, Fettalkoholsulfate, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Arylsulfonate, Alkylarylsulfonate und Heteroarylsulfate und deren Salze und Derivate eingesetzt werden (siehe auch: Kanani, N: Galvanotechnik; Hanser Verlag, München Wien, 2000; Seite 84 ff).
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Als geeignete Glanzbildner können beispielsweise, wie in
DE 2355581 A1 und
DE1000 7325 A1 beschrieben, 3-(4-Imidazolyl)-Acrylsäure, 3-Pyridylhydroxymethansulfonsäure, Pyridin, Pyridinsulfonsäuren, Pyridincarbonsäuren, Nicotinsäureamid, 3-(3-Pyridyl)-Acrylsäure, Chinolinsulfonsäure, 3-Aminopyridin, 2,3-Diaminopyridin, 2,3-Di(2-Pyridyl)Pyrazin 2-(Pyridyl)-4-Ethansulfonsäure, 1-(3-Sulfopropyl)-Pyridiniumbetain, 1-(3-Sulfopropyl)-Isochinoliniumbetain und deren Salze und Derivate verwendet werden.
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Es sei angemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt ausschließlich eine Abscheidung von Gold oder der Goldlegierungen durch den Einsatz von elektrischem Strom gewährleistet. Vorteilhafterweise kann daher auf den Einsatz von weiteren Reduktionsmitteln zur Gänze verzichtet werden. Ebenfalls brauchen im erfindungsgemäßen Verfahren keine Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Arsenverbindungen, Salicylaten, Polyvinylpyrrolidonen, Stickstoff- oder Schwefel-haltigen Carbonsäuren, Phosphonsäuren oder Alkohole und aromatische Nitroverbindungen eingesetzt werden.
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Figuren:
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1: zeigt die Abscheidungsrate in [mg/Amin] im Hartgoldelektrolyten mit verschiedenen Konzentrationen des erfindungsgemäßen Zusatzes (Umsetzungsprodukt von Epihalohydrin mit einem aliphatischen Amin Epichlorohydrin und Pentaethylenhexamin)
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2: zeigt die Abscheidungsrate [mg/Amin] aus einem Hartgoldelektrolyten mit und ohne Zusatz (Arbeitsbereichserweiterung durch Umsetzungsprodukt aus Epichlorhydrin und Dimethylaminopropylamin)
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3: zeigt die Abscheidungsrate [mg/Amin] aus einem Hartgoldelektrolyten mit und ohne Zusatz eines Polyamins mit 4 Ethyleneinheiten (Tetraethylenpentamin).
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4: zeigt die Abscheidungsrate [mg/Amin] aus einem Hartgoldelektrolyten mit und ohne Zusatz eines Polyamins mit 3 Ethyleneinheiten (Triethylentetramin)
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5: zeigt den Vergleich zwischen Polyamin mit 3 und 4 Ethyleneinheiten aus den Beispielen 3 und 4.
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Aus den dargestellten Diagrammen geht eindeutig hervor, dass im niedrigen Stromdichtebereich von unter 4 A/dm2 die Zusätze einen massiven Einfluss auf die Abscheidungsrate des Hartgoldelektrolyten besitzen. Dabei wirken sowohl die entsprechenden Polyamine alleine als auch die Umsetzungsprodukte von Epichlorhydrin und einem Amin inhibierend auf die Hartgoldabscheidung. Durch den Einsatz der optimalen Menge an inhibierend wirkender Substanz im niedrigen Stromdichtebereich zwischen 0,5 und 4 A/dm2 kann die Abscheiderate um bis zu 80% von ca. 80 auf 15 mg/Amin reduziert werden. Dies führt dazu, dass in diesen Bereichen weniger bis kein Hartgold abgeschieden wird, was schlussendlich hilft, teures Edelmetall zu sparen und somit die Einsatzkosten für die Beschichtung zu senken. Daher eignet sich das hier beschriebene Verfahren bzw. der beschriebene mit all seinen vorteilhaften und bevorzugten Ausgestaltungen zur Herstellung von elektrischen Kontakten.
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Beispiele:
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Beispielelektrolyt 1: Wässriger Hartgoldelektrolyt mit Umsetzungsprodukt aus Epihalohydrin und einem aliphatischen Amin
| 100 g/l | Mischung aus Citrat und Citronensäure |
| 200 mg/l | Co als Co-sulfat |
| 12 g/l | Au als [K[Au(CN)2] |
| 1 ml/l | Netzmittel |
| 2 g/l | Glanzzusatz |
| 0–0,04 g/l | Umsetzungsprodukt aus Epichlorohydrin und Pentaethylenhexamin |
| pH 4,5/60°C | |
| (siehe Fig. 1) | |
Beispielelektrolyt 2: Wässriger Hartgoldelektrolyt mit Aufweitung des Arbeitsbereiches durch Umsetzungsprodukt
| 180 g/l | Mischung aus Citrat und Citronensäure |
| 500 mg/l | Co als Co-Citrat |
| 15 g/l | Au als [K[Au(CN)2] |
| 1 ml/l | Netzmittel |
| 6 g/l | Glanzzusatz |
| 0–0,6 g/l | Umsetzungsprodukt aus Epichlorhydrin und Dimethylaminopropylamin |
| pH 4,0/60°C | |
| (siehe Fig. 2) | |
Beispielelektrolyt 3: Wässriger Hartgoldelektrolyt mit Polyamin
| 120 g/l | Mischung aus Citrat und Citronensäure |
| 100 mg/l | Co als Co-Sulfat |
| 10 g/l | Au als [K[Au(CN)2] |
| 1 g/l | Glanzzusatz |
| 0–0,03 mmol/l | Polyamin:Tetraethylenpentamin |
| pH 4,2/60°C | |
| (siehe Fig. 3) | |
Beispielelektrolyt 4 (nicht erfindungsgemäß): Hartgoldelektrolyt mit unwirksamen Polyamin
| 120 g/l | Mischung aus Citrat und Citronensäure |
| 100 mg/l | Co als Co-Sulfat |
| 10 g/l | Au als [K[Au(CN)2] |
| 1 g/l | Glanzzusatz |
| 0–0,07 mmol/l | Polyamin:Triethylentetramin |
| pH 4,2160°C | |
| (siehe Fig. 4) | |
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Allgemeine Versuchsbeschreibung:
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Prozessablauf für die Beschichtungsversuche in den o. g. Beispielelektrolyten:
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Als Substrat wurden vorvergoldete Messingbleche verwendet. Diese wurden wie folgt gereinigt und beschichtet:
- 1. Kathodische Entfettung 30 sec/5 V
- 2. Spülen
- 3. Säure tauchen 10 sec
- 4. Spülen
- 5. Beschichtung der Substrate im Hartgoldelektrolyten erfolgte im 11 Maßstab mit horizontaler Warenbewegung (5 m/min) und Elektrolytbewegung (200 U/min/6 cm Rührer) bei unterschiedlichen Stromdichten
- 6. Spülen
- 7. Trocknen der beschichteten Substrate mit Pressluft
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Nach dem Trocknungsvorgang wurde über die Gewichtsdifferenz der Substrate (Gewicht vor und nach der Beschichtung) die Abscheiderate bestimmt und in den nachfolgenden Diagrammen dargestellt. (Siehe 1–5)
