DE1034946B

DE1034946B - Bad und Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Kupfer und seinen Legierungen

Info

Publication number: DE1034946B
Application number: DED15030A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Weiner
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1953-05-09
Filing date: 1953-05-09
Publication date: 1958-07-24

Description

Bad und Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Kupfer und seinen Legierungen Bei der elektrolytischen Herstellung von Überzügen von Kupfer und seinen Legierungen, wie Messing, Bronze u.sw., aus Salzen der Blausäure und der selenigen Säure, insbesondere ihre Alkalisalze enthaltenden alkalischen Bädern ist es schwierig, zu auf längere Zeiträume hinaus gleichbleibenden einwandfreien Ergebnissen zu gelangen. Vor allem ist es nicht leicht, im Dauerbetrieb gutdeckende galvanische Überzüge mit einem Spiegelglanz zu erhalten.
Es sind schon verschiedene Stoffe organischer und anorganischer Art vorgeschlagen worden, durch deren Zusatz zu den Bädern die Eigenschaft der Überzüge verbessert werden soll. Die Mehrzahl derselben kommt indessen nur für bestimmte Metalle in Betracht, wobei in der Regel bei den einzelnen Glanzzusätzen neben bestimmten Vorteilen auch Nachteile in Kauf genommen werden müssen, z. B. Anreicherung von Zersetzungsprodukten im Bade, Nachlassen des Glanzes, Notwendigkeit des Arbeitens bei hohen Temperaturen, schlechte Regenerierbarkeit, ungenügend hohe Stromdichte usw.
Es wurde nun gefunden, daß frei der Herstellung von galvanischen Überzügen aus Kupfer und seinen Legierungen ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können, wenn man Cyanide und Selenite enthaltenden Bädern kurzkettige Aminosäuren, insbesondere Phenylglykokoll und/oder Aminodiessigsäure, in verhältnismäßig geringen Mengen zusetzt. Vorteilhaft bedient man sich hierbei der an sich bekannten cvanidhalti:gen Bäder, die neben den komplexen Cyaniden gegebenenfalls noch freies Cyanid und/oder Xtzalkali enthalten. Hinsichtlich des Gehalbes an Alkaliverbindungen bevorzugt man in bekannter Weise im allgemeinen das Kalium gegenüber dem Natrium.
Versuche haben gezeigt, daß sehr gute Ergebnisse bereits mit Zusätzen geringer Mengen von kurzkettigen Ami.nosäuren erzielt werden können, zweckmäßig z. B. 0,01 bis 1 g je Liter Badflüssigkeit, die ureben dem Cyanid vorteilhaft etwa 1 bis 15 g eines oder mehrerer Selenite je Liter Bad enthält.
Es wurde ferner gefunden, daß man bei Bädern der beschriebenen Art die Stromdichte gegenüber der bisher angewandten wesentlich steigern kann, z. 1i. bis zu 5 A/dm2; hierbei verwendet man zweckmäßig auch höhere Badbemperaturen, z. B. solche von 50 bis 70° C. Auch bei besonders niedrigen Stromdichten, die unter 2 A/dm2, z. B. bei 0,5 bis 1,5 AMm2, liegen, lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn die Temperatur unter 25° C gehalten wird, z. B. hei 10 bis 15° C. Der Strombereich, innerhalb dessen Überzüge mit einem hohen Glanz erzeugt werden, liegt also <-rbeblich weiter als hei der Verwendung der bisher bekannten Bäder.
Überraschenderweise hat sich bei diesen Versuchen gezeigt, daß die glanzverbessernde Wirkung der kurzkettigen Aminosäure sieh häufig zu der günstigen Wirkung anderer bekannter Glanzmittel addiert, was im allgemeinen nicht oder nur selten der Fall ist. Auf diese Weise ist es vor allem in den Fällen, bei denen durch bekannte Glanzzusätze zwar gute, aber roch nicht ganz befriedigende Ergebnisse erzielt werden, häufig möglich, durch den Zusatz von kurzkettigen Aminosäuren die letzte gewünschte Glanzwirkung zu erreichen.
Beispiel 1 50g Kupferkaliumcyanid und 10g Natriumselenit im Liter Badflüssigkeit Das Bad. gibt bei Kathodenstromdichten von 0,3 bis 1 A/dm2 im ruhenden Zustand matte, unbrauchbare Verkupferungen. Bei Bewegung der Kathode werden glatte, aber kaum glänzende Kupferüberzüge erhalten. Durch Erwärmung des Bades auf beispielsweise 50° C kann die zulässige Stromdichte auf 2 bis 3 A gesteigert werden, doch werden auch in diesem Fall keine glänzenden Kupferüberzüge gewonnen.
Beispiel 2 Bad 1-I-0,1 g a-Phenvlglykokoll im Liter Badflüssigkeit Bei deal gleichen wechselnden Arbeitsbedingungen wie im Beispiel 1 werden durchweg Kupferüberzüge von wesentlich besserem Aussehen mit seidenglänzender Oberfläche erhalten. Insbesondere bei, Stromdichten von 0,5 bi,s 1,5 A/dm2, bewegter Kathode und Temperaturen bis zu 30° C werden Kupferüberzüge von schönem Glanz erzielt. Beispiel 3.
Bad 1 +0,1 g Iminodiessigsäure im Liter Badflüssigkeit Die Wirkung dieses Bades ist ähnlich derjenigen, wie im Beispiel 2 geschildert.
Weitere Erhöhung der Temperatur auf 70° C läßt eine weitere Erhöhung der Stromdichte bis zu 5 A/dm2 bei gleich gutem Spiegelglanz zu.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Cvanide und Selenite enthaltendes Bad zur elektrolytischen Abscheidung von Kupfer und seinen Legierungen, gekennzeichnet durch einen Gehalt von kurzkettigen Aminosäuren, insbesondere Phenylglykokoll und/oder Aminodiessigsäure. z. Bad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 bis 15 g Selenit und 0,01 bis 1 g Aminosäuren je Liter Badflüssigkeit. 3.- Verfahren zur elektrolvtischen Abscheidung von Kupfer oder seinen Legierungen aus einem Bad nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anwendung einer Stromdichte von 0,3 bis 5 A/dm2. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stromdichten von 3 bis 5 A/dm2 die Badtemperatur auf 50 bis 70° C gehalten wird. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stromdichten von weniger als 2 A/dm2 die Badtemperatur unter 25° C gehalten wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Franzäsische Patentschrift N r. 867 821; USA.-Patentschrift Nr. 2 437 865 ; »Transactions of the American Electrochemical Soc. «, 1926, Bd. 50, S. 235 ; »Comptes Rendus«, 1930, Bd. 190, S. 864.