DE1496893C

DE1496893C - Verfahren zum Vorbehandeln von Gegen standen fur das galvanische Abscheiden von Aluminium aus einer wasserfreien Salzschmelze

Info

Publication number: DE1496893C
Authority: DE
Inventors: Kuninon Matsugaoka Azuma (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Publication date: 1971-12-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln von Gegenständen für das galvanische Abscheiden von Aluminium aus einer wasserfreien Salzschmelze. ·

Es ist bekannt, Gegenstände, wie z. B. einen Stahldraht, in einem schmelzflüssigen Elektrolyten aus Halogensalzen von Aluminium, Alkali- und Erdalkalimetallen mit Aluminium zu überziehen. Es ist weiterhin bekannt, Alkali- und Erdalkalihalogenide sowie Alkaliborfluoride als Zusatz zu Schmelzelektrolyten zu verwenden.

Das schwierigste Problem beim galvanischen Abscheiden von Aluminium aus einer wasserfreien Salzschmelze besteht darin, daß sich beim Ansteigen der Temperatur des Salzschmelzbades und der Stromdichte Metallnebel an der Aluminiumanode bilden.

Durch das Auftreten dieser Nebelbildung beim Abscheiden wird die Stromausbeute beeinträchtigt, und außerdem setzen sich die frei gewordenen feinen Aluminiumpartikeln in verästelten Kristallen auf der Überzugsfläche ab; dadurch wird verhindert, daß der Überzug stärker wird, oder aber die frei gewordenen feinen Aluminiumpartikeln lagern sich schwammförmig an der Überzugsfläche ab und bewirken dort eine vorzeitige Korrosion.

Bei Salzschmelzbadern tritt eine Alterung und ein teilweiser Verbrauch durch Verdampfung ein, welche bei einer Badtemperatur von etwa 160⁰C unvermeidlieh ist. Dadurch nimmt die Stromdichte plötzlich ab, was mangelhafte Überzüge zur Folge hat.

Diese Mängel stellten große Nachteile für das kontiinnerliche Galvanisieren, wie z. B. von Stahlband, im wirtschaftlichen Umfang dar.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, bei welchem die bisherigen Nachteile des kontinuierlichen Galvanisierens, wie z. B. das Altern des Schmelzbades, beseitigt werden und gleichzeitig ein gut aussehender korrosionsverhindernder Aluminiumüberzug erzielt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß der Gegenstand vor dem Galvanisieren in einer wäßrigen Lösung von Alüminiumchlorid, Alkali- oder Erdalkalichlorid und mindestens einem Erdalkah-, Aluminium- oder Bleifluorid behandelt und anschließend getrocknet wird. Zweckmäßigerweise wird die Temperatur der wäßrigen Lösung zwischen .Umgebungstemperatur und 8O⁰C gehalten und das"Trocknen bei 200 ± 10⁰C ausgefuhrt. Die verwendete wäßrige Lösung enthalt zweckmäßigerweise 10 bis 25 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Alkali- oder Erdalkalichlorid und 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Fluorid.

Für das Galvanisieren wird zweckmäßigerweise ein Bad mit folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) verwendet:

^a) SSSKSi".:::::::: SP

a,_so,5°/„

Aluminiumchlorid 10 bis 20%

Erdalkalichlorid 0,5 bis 10%

Erdalkalifluorid 0,5 bis 2%

oder Aluminiumfluorid ... 0,5 bis 5%. 5

Zum Galvanisieren wird hierfür zweckmäßigerweise das Bad gemäß Zusammensetzung b) angewandt.

Die Temperatur des wäßrigen Vorbehandlungsbades kann bei Normaltemperatur liegen. Zur gleichmäßigen Erzielung des Trocknungsvorgangs im nachfolgenden Arbeitsgang ist jedoch eine Temperatur von Vorteil, die geringfügig über der Normaltemperatur liegt. Eine zu hohe Temperatur ist jedoch von Nachteil, da die in den wasserlöslichen Zusätzen vorliegenden Verbindüngen hierbei in Oxide umgewandelt werden. Die Trocknungstemperatur wird so gewählt, daß eine ausreichende Trocknungsgeschwindigkeit gewährleistet ist, jedoch ein Verdampfen von Aluminiumchlorid und die Bildung von Metalloxiden vermieden wird, so .

· B e 1 s ρ 1 e 1 1

Es wurde ein wäßriges Bad der folgenden Zusammensetzung verwendet:

»5

so

Aluminiumchlorid 10 bis 25 %

Alii

Aluminiumfluorid 0,1 bis

Bleifluorid 01 bis

1% 1 ⁰I

Bariumchloridol bis 1 °/

Das galvanische Bad wies folgende Zusammensetzung auf:

Aluminiumchlorid

/λ

35

Strontiumchlorid 8 6°/

Natriumborfluorid".'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 0^4 %

Beispiel 2

Es wurde ein wäßriges Bad der folgenden Zusammensetzung verwendet:

Aluminiumchlorid 10°/

Aluminiumfluorid 3°/

Das galvanische Bad wies die folgende Zusammensetzung auf:

Aluminiumchlorid 70·/.

Natriumchlorid 15°/

Bariumchlorid 11 °/°

Aluminiumfluorid '............','.'.','.'.'. 4°/°

. B e i s ρ i e 1 3

Es wurde ein wäßriges Bad der folgenden Zusammensetzung verwendet:

b) Aluminiumchlorid 65 bis 79%

Natriumchlorid 10 bis 15%

Erdalkalichlorid 10 bis 15%

Erdalkalifluorid 0,3 bis 5%

oder Aluminiumfluorid ... 0,5 bis 10%

Vorzugsweise wird ein Vorbehandlungsbad nachstehend aufgeführten Zusammensetzung wendet:

Das Aluminiumfluorid im wäßrigen Bad gelangt nach Umwandlung in Aluminiumfluoridhydrat (AlF₃ · 3 V» H_aO) zur Verwendung.

Das galvanische Bad wies die folgende Zusammensetzung auf:

Aluminiumchlorid 70%

der Natriumchlorid 15%

ver- Bariumchlorid 12%

Bariumfluorid 3 %

In jedem Beispiel wurde das Stahlband bei Normaltemperatur durch ein wäßriges Bad der jeweils beschriebenen Zusammensetzung geführt und bei 200⁰C getrocknet und so der wasserlösliche Zusatz auf der Stahlbandoberfläche abgelagert. Danach wurde das Stahlband als Kathode in ein wasserfreies Salzschmelz-Elektrolytbad bei einer Temperatur von 16O⁰C eingetaucht, während die Anode aus Reinaluminium bestand. Beim Durchleiten von Gleichstrom mit einer Stromdichte von 3 A/dm² wurde nach 5 Minuten ein Aluminiumüberzug von 6 μ und nach 10 Minuten ein Überzug von 10 μ erhalten. In jedem Fall war der Überzug glatt und wies einen stark schimmernden Glanz auf. Seine Haftfestigkeit war ausgezeichnet, die Stromausbeute gut und ein kontinuierliches Arbeiten

möglich. ..

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vorbehandeln von Gegenständen für das galvanische Abscheiden von Aluminium aus einer wasserfreien Salzschmelze, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand vor dem Galvanisieren in einer wäßrigen Xösung von Aluminiumchlorid, Alkali- oder Erdalkalichlorid und mindestens einem Erdalkali-, Aluminium- oder - Bleifluorid behandelt und anschließend getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Lösung zwischen Umgebungstemperatur und 8O⁰C gehalten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen bei einer Temperatur von 200 ± 10⁰C ausgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung verwendet wird, die 10 bis 25 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Alkalioder Erdalkalichlorid und 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Fluorid enthält.