DE1279424B

DE1279424B - Bad zum galvanischen UEberziehen von Metallen mit Iridium

Info

Publication number: DE1279424B
Application number: DEJ31938A
Authority: DE
Inventors: Colin John Nelson Tyrrell
Original assignee: Inco Ltd
Current assignee: Inco Ltd
Priority date: 1964-03-04
Filing date: 1966-10-06
Publication date: 1968-10-03
Also published as: SE314569B; CH516647A; NL6502321A; BE679602A; AT271127B; DE1280014B; NL6607715A; AT267991B; DE1278797B; NL127936C; BE660626A; CH436906A; SE338477B; NL6605066A; NL135500C; US3480523A; GB1108051A; FR1425229A; BE680663A

Description

Bad zum galvanischen überziehen von Metallen mit Iridium Zusatz zur Anmeldung: P 12 78 797.2-45-Auslegeschrift 1278 797 Die Erfindung bezieht sich auf ein wäßriges, mindestens 0,5 g/l vierwertiges Iridium und 0,1 bis 1,0 Mol/1 freie Bromsäure enthaltendes Bad zum galvanischen überziehen von Metallen mit Iridium nach Patentanmeldung P 12 78 797.2-45.
Obgleich die mit dem Bad nach der älteren Patentanmeldung hergestellten überzüge sehr gut sind, ergeben sich aus der Badzusammensetzung, in der das Iridium als komplexes Bromid vorliegt, praktische Schwierigkeiten. So wird an der Anode Brom freigesetzt, und die Azidität des Bades ist so groß, daß die Gefahr eines Angriffs des Grundmetalls durch das Bad besteht. Außerdem ist es schwierig, ein zur dreiwertigen Form reduziertes Iridium, das sich kaum abscheiden läßt, wieder zu vierwertigem Iridium zu oxydieren.
Es wurde nun festgestellt, daß diese Nachteile mindestens dann teilweise vermieden werden können, wenn das Bad zusätzlich noch Ammoniumbromid enthält. Das Ammoniumbromid verringert oder unterdrückt die Bromentwicklung an der Anode und ermöglicht eine höhere Abscheidungsgeschwindigkeit. Außerdem wird durch das Ammoniumbromid der pH-Wert-Bereich vergrößert, innerhalb dessen das komplexe Iridiumbromid stabil ist, so daß das Bad eine geringere Azidität besitzen kann. Der pH-Wert darf jedoch 4 nicht überschreiten, da bei höheren pH-Werten das komplexe Iridiumbromid auch in Gegenwart von Ammoniumbromid zur Zersetzung neigt. Zur Verhinderung oder Verringerung des Säureangriffs auf den Grundwerkstoff beträgt der pH-Wert vorzugsweise wenigstens z. Besonders geeignet ist ein pH-Wert von 2 bis 3. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei Anwesenheit von Ammoniumbromid das dreiwertige Iridium durch Erwärmen mit Bromwasserstoffsäure und Spuren von Brom schneller zu vierwertigem Iridium oxydiert werden kann.
übergroße Mengen Ammoniumbromid führen jedoch zum Ausfällen von Iridium, so daß die Ammoniumbromid-Konzentration nur so hoch sein darf, wie das Bad gerade noch homogen ist. Im einzelnen hängt die zulässige Konzentration des Ammoniumbromids von der Konzentration des Iridiums und der Bromwasserstoffsäure ab. Vorzugsweise enthält das Bad mindestens 1 und höchstens 20 g/1 Ammoniumbromid. Der Iridiumgehalt des Bades beträgt vorteilhafterweise 5 bis 10 g/1.
So wurde nach der Erfindung beispielsweise ein Bad mit 5 g/1 Iridium durch Lösen von hydratisiertem Iridiumdioxyd (Ir02 - 2H20) in 0,1 Mol/1 Bromwasserstoffsäure unter Zusatz von 5 g/1 Ammoniumbromid hergestellt. Dieses Bad besaß einen pH-Wert von 2 bis 3 und wurde bei 75 bis 80° C unter Verwendung einer unlöslichen Iridiumanode benutzt, um Iridium auf einer gereinigten und angeätzten Titänkathode bei einer Kathodenstromdichte von 4 A/dm2 abzuscheiden. Die Kathodenstromausbeute betrug 9 bis 13 % und die Abscheidungsgeschwindigkeit 0,05 Mikron/min. Eine Bromentwicklung an der Anode konnte nicht oder nur in äußerst geringem Umfang beobachtet werden.
Eine Reduktion des Iridiums im Bad zu dreiwertigem Iridium kann während des Abscheidens aus verschiedenen Gründen erfolgen, so beispielsweise durch organische Verunreinigungen oder Reaktion mit reduzierenden Gasen der Atmosphäre, beispielsweise Schwefeldioxyd. Das dreiwertige Iridium kann jedoch bei dem erfindungsgemäßen Bad durch Zugabe von Bromwasserstoffsäure, vorzugsweise zusammen mit Spuren von Brom, und Erhitzen bis zum Sieden leicht zu vierwertigem Iridium rückoxydiert werden.
Ein anderes Verfahren zur Rückoxydation dreiwertigen Iridiums, das sich mit besonderem Vorteil bei großen Bädern anwenden läßt, die nur schlecht bis zum Sieden erhitzt werden können, besteht darin, das Bad bis etwa 70 ° C zu erwärmen und eine Natriumbromatlösung in der Menge zuzugeben, die theoretisch erforderlich ist, um das gesamte Iridium zu vierwertigem Iridium zu oxydieren, und dann das Bad so lange bei etwa 70° C zu halten"bis das Iridium vollständig oxydiert und das überschüssige Brom freigesetzt ist. Dafür ist .etwa 1 Stunde erforderlich. Größere Mengen Natriumbromat sollten jedoch nicht zugegeben werden, da" das, sich aus dem. Natriumbro oat .bgdende-, Natriumhydroxyd in, zn ,großen Mengen änfällf#und aus dem Iridiitmhd_ äüsgefällt wird.

Claims

Patentansp=iele: 1. Wäßriges; mindestens 0;5 g/1 vierwertiges Iridium und 0,1 bis 1,0 MoM freie Bromsäure enthaltendes Bad zum galvanischen überziehen "von Metallen mit Iridium nach Patentänmäldung 1 27615 VIb/48'a,: ' (deutsche Auslegeschrift 1278797), dadurch gekennzeichnet, daß das Bad zusätzlich noch Ammoniumbromid epathält und. send pH-Wert lröchstens,4 beträgt. z. Bad nach-Ampruch 1, dadurch gekehnzeichnet, daß es 1 bis 20 g/1 Ammoniumbromid enthält.. , . 3: Bad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 10 g/1 Iridium enthält. 4. Bad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von mindestens 2 besitzt. .