DE1446208A1 - Verfahren zur Herstellung von Kupferueberzuegen auf Eisenmetallen - Google Patents

Description

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AKT IL U GZ Zt LL3CUA 3-

NEUE UNTERLAGEN P U 46 208.9

Vgl fahren aur Herstellung vük.. Kiipf erlibur.zUg auf iiißüii

Metalls, deren Iiormalpotential negativer ala Kupfer ist, lassen sich bekanntlich durch chemische aus Bauren Xupx'erXSsungen mit Kupfer üborsiehcn, s· B. durcli BintsKchen in ein© saure Lösung von Kupfersulfat· Eie Lösungen enthalten im «llgeseinen einen Aktivator, beispiela«eise Chlorid-Ionea. Werden über« fluchen von Eisenaietallon in solchen Übfcrgugslösuiißöis behandelt, so geht risen in Löeurjg, und bei längere a Gebrauch wird der Eisengehalt der Lösungen so hoch, daß Ei© nicht mshi* sttfrieaexifitellend arbeiten· lüos ist der Fall, wenn der .Lisen^ehaiLt eine Höhe von 35 e/l rsrroeiscn erreicht· Wenn die Lösungen nicht mehr aufriedonßtelleiicl arbeiten, worden sie verR'orxeü, ?,aa eu oiiiöQ Verlust εη in ihnen enthalt g· na© Kupfer ftihrt.

Hin sich ändernder Eisengehalt dax· Lösung hat auch eine .änderung des ,Gewichts des &uf der Oberfläcne gebllcloton Kupfer Überzugs aur Folge. £ies ist aber

un
iriDbeßüiidore dann sehr /vorteilhaft, wenn Stakl-ilroht

mit Ginozc liupi'crüborcus versebon v?erden soll.

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Ea wurde nufi. gefunden, daß bei eier Herstellung von Kupfer-Überzügen auf JÜsensietallen durch Behandlung mit sauren Kupfcrlösunken von der bebende!toα Oberfläche in Losung gehendes Bissn gegen Kupfer ausgetauscht werdeu lasrm, Iniem kontinuierlich oder periodisch oin !Eeil der LOaUn₀ über einen eäurebeständigen, austauschbare Kupferionen enthaltenden Kationenaustauscher geleitet wird« Auf diese Welse kann nicht nur der Eisengehalt der Lösung no niedrig gehalten werden, daß ein Verwerfen der Lösung nicht mehr erforderlich ist, sondern man erhält den susätalichen Vorteil, daß die Lösung mit Kupfer ergänzt wird.

auch .--'-■■'. V-

Ea wurde xnxai gefunden, daß man ein im wesentlichen konetantee Gewicht des Kupfarübersuga erzielen kann, wann der ül&etigehalt der Lösung auf einem ia wesentlichen konstanton Cfört gehalteil v!ird_r d. h. auf eiiVGm Sert, dor csi licht mehr als 3 g/1 von einem gegebenea y.srt abweicht·

Im Verlauf dor Schichtbildung ni&mt die Aaidität der Lösung ab. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei dem grfIndungagesäßen Verfahren einen loncnau-stauachGr au yerwenden, der auch austauschbare i.ussorotoixtönen enthält, εο daß der Verlust an Aaidität der Lösung ebenfalls ausgeglichen wird.

Chloridionen als Aktivator enthaltende Kupferlösunßen - ·· ■■-:■-. -·-. 909815/076Ö - 5 -

enthalten im allgemeinen auch ITatrluniionen, da dio aktivierenden Chloridionen inogeeaat oder teilweise häufi£ als natriumchlorid in die Lösung eingebracht werden. Da in der Lösung vorhandenes natrium aber ebenfalls von tlea ICationena-uotauocher aufgenommen wird, führt dios zu einen Vorluet eines Seiles der äustßUGChkapazität. Yorzugsweiee worden daher boi dem orfindungsßiiEäßen Verfahren die Oberflächen mit einer Lösung behandelt, die frei" von natrium- oder anderen I.Ietallionon mit Ausnahme von Kupfer (und gelöstem Eisen) ist. Aktivierende Chloridionen werden dann mittels Salzsäure in die Lüaucg eingebracht·

Zur tiberausebildung verwendete saure Kupferlöcangon enthalten häufig auch Zusätze von als ^odifiaiarungsmixtel bezeichneten organischen Stoffen. Tie Llitverwertüung derartiger ISbdifizierungsmittöl io't auch bei dem erfindungegomü£en Verrähren günstig. Voraussetaumft ist es dabei, daß colcfiQ lüittol benutzt werden, die gegen den Eationcnaustauicher ir.different sind. Lb ist bereits vorgeschlagen worden, den sauren Zupferlösungen r.ondensationeprodukte aus eines cc.ür L-ehrcreren lan^kettigen Aminen und üthylenoxyd r;uiiUßF\-:,erw Vori.u^cwciße v.erder. hierbei AthylenoxydkoBdensatiönüpi-oüukte, die uich vor^ aliphatischen primären Aminen niit 12 - 10 C-Atoccn ableiten und die 4-12 Ätliy- ^ru.]:r.cn «Je -L'olc-kul cuthalieu, verwendet. iJie Lö-

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eungen enthalten diese Modifizierungsmittel im allgemeinen in einor Konzentration von 1 bis 5 g/1· Die genannten lithylöiioxydkondeneationBproduktö sind als netzmittel bekannt und auch beispielsweise unter dem Warenzeichen "Sthomeon" im Handele Be hat sich nun ale besonders vorteilhaft erwiesen, bei. aera erfindungogeaiäßen Verfahren Lösungen zu verwenden, die diese Modifizierungsmittel enthalten·

Als Katiünenau3tauscher kann eulfoniertee vernetztes Polyatyrolharz, das ait Kupfer- und .'.aaserstöffionen beladen ist, vorteilhaft verwendet werden, «enn das Harz erschöpft ist, kann eo durch aufeinanderfolgende Behandlung mit Schwefelsäure- und mit Kupfersulfat regeneriert werden. Die Beladung des Austauschen mit Kupfer- und Äaßscretoffionen erfolgt vorzugsweise in oolchen Anteilen, daß sowohl die Azidität als aQr Eisengehalt der lösung im 'i/eoentlichen konstant gehalten werden.

Bin suliOniertee. Polystyrolharz in der 'Ka see rst off form wurde für die Verwendung bei dem erfinäunßBgemäßen Verfahren geeignet gemacht, indem man eine Lösungvon 100 g/l Kupforsulfat-Pentabydrat hindurchloitote,bis 8,36 β Cu pro 100 g Harz eufgenomoioa vtorden.- waren. Dieses Harz wurde dann verwendet, um den Jiisengchalt einer Übercugolösung imwesentlichen konstant au halten·

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Dio Lösung hatte anfangs folgende Zusammensetzung!

Kupfersulfat-}?entahydrat (CuSO, . 5SLO ) 200 g/l

«Bthoaeeii», R - K<& ; <§2<||χ g 5 g/l

c <i y ■

(x + y » 5 (Durchschnitt)

Baissäure (35 jSlg) 120 g/l.

In dieser Lßoung y,urdö .Stahl&r&fct behandele, bis dar Eisengehalt der Lösung 8 g/l l<e⁺⁺ "betrugt Anschließend wurde ein '!eil der Lösung kontinuierlich durch das Harzbett gegegeben, wobei die Durchflußmenge so eingestellt wurde, daß der Eieengehalt innerhalb des Bereichs von 8 g/l +, 3 g/l Po⁺ blieb. Bei diesem Bereich betrug da» durch 1 Min. langes .Eintauchen bei 21⁰G erhaltene Sehiehtgewicht 13t2 g/m · Das Schichtgewicht verblieb im Bereich von. 13,2 g/ra +, 0,55 o/^· Kenn, der Eisengehalt durch Einstellung der Purchflußiaenge nicht mehr innerhalb dieses Böreich&s gehalten worden konnte, wurde dao Auatauecherbett regeneriert, indem nacheinander Lösungen von 100 g/1 Schwefelsäure UQd 100 g/l JKupfersulfat hindurchgeleitat wurden«

Seibot nach übersucßbildung auf nehreren m Draht pro 1 Lösung konnte des ßchichteewicht Im 33ereich von 13,2 +_ Of 55 c/^m gehalten werden. GforingfU-gige Hachstellung der Azidität der Lösungen wurde von Seit zu Zelt vorgenommene Const wurde die Lösung nur entsprechend dem Austrag er-

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ßünat. i-'&r Verbrauch an uupXersulfa k war auf die Hälfte erniedrigt gegc-näber dem Verbrauch einer ähnlichen Lö bei der kein loueaauetauscaer verwendet wird, die im übrigen nicht nur verworion werdeu rauiite, wenn dar xi gehalt 35 g/l erreicht hatte, sondern die da-jt&ber hJ.naus au überÄiigen führte, deren bchichugewicht sich be r-rac-htliCiü veränderte» · . -

Wemioti öi'.wunacht ist, bei dem eriindungsgetaafien verxaareia £iit koiiötaiiteui jiiserigehalt und ^chlchtgewicht von ünfang an zu. arbeiten, kann der Lösung von Anfang au ein iisen-Sf bcispielaweisö i'errosulfat augesetzt v/erden.

BAD ORfGINAL

- Patentoriaprüche

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Claims (1)

1. Patentanspruch e

   1. Verfahren sur Herstellung von EupfcrtiberaUgen auf i;iß<sn-"' metallen durch Behandlung mit sauren Itupferlööungen, da-. durch gekennzeichnet, daß von der behandelten Ober.Clächa in lösung gehendes Eisen &egen Kupfer ausgetauscht wird, indem kontinuierlich oder periodisch ein !Toi?, der Lösung Über einen säurebeständigen, austauschbare Kupferionen enthaltendenKationenaustauscher geleitet wird·

   2. Verfahren nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet,, daß ein Teil der Lösung über einen auch austauschbare Wasserstoff ionen enthaltenden Kationenaustauscher geleitet wird«

   3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch g&tiennzeicbn&c, daß die Oberflüchen mit einer Lösung behandelt werden , deren Eisengehalt auf einem S'ert gehalten wird, der um nicht mehr als 3 g/l von einem gegebenen Wert abweicht,

   4· Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überflächen mit einer Lösung behandelt werden, die aul'er Kupfer und Eisen keine Metallkationen enthält.

   i>» Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Losung behandelt werden,

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   in-die aktivierende Chloridionen mittels Salzsäure eingebracht werden.

   6. Verfahren nach Anspruch 1 big 5_f duüurch {^kennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Losung behandelt worden, die ein gegen den Ioneii&uotauscher indifferentes -organischen' iJoclifiiäiarungsmittel enthält»

   Te Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen mit einer Lücung behandelt werden, die ein iLondensaticncprodukt aue einem oder mehreren langkettigen aliphatischen Aminen und Äthylenoxyd enthält.

   St VsrXahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet» daß die Oberflächen alt einer Löeung behandelt werden, die ein Xondenoatlonsprodukt aus einem oder mehreren .alipaatisohon Aminen. iait 12 - 18 C-Atomen und 4 - 12 Ä enthalt·

   9. Verfahren lach Anspruch T - 8, dadurch sekonnzeichnet, dnü del i-rationanauotauDOUer von Seit au Zeit durch IiG-handlunv; mit L'ehwcxelsüure und Jiupfursulfat regeneriert wird.

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