DE1924405A1

DE1924405A1 - Process for electroplating nickel, chromium or chromium-nickel alloys and an electrolyte suitable for this

Info

Publication number: DE1924405A1
Application number: DE19691924405
Authority: DE
Inventors: Chisholm Colin Urquhart
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1968-05-14
Filing date: 1969-05-13
Publication date: 1969-12-04

Description

Beschreibung zu der Patentanmeldung betreffend: "Verfahren zur Elektroplattierung von Nickel, Chrom oder Chromnickellegierungen und hierfür geeigneter Elektrolyt" Die Erfindung betrifft die elektrolytische Abscheidung von Nickel, Chrom oder einer Chromnickellegierung aus eine Nickel- und Chromsalz enthaltenden Elektrolyt.Description of the patent application relating to: "Process for electroplating of nickel, chromium or chromium-nickel alloys and suitable electrolyte " The invention relates to the electrolytic deposition of nickel, chromium or a Chromium-nickel alloy from an electrolyte containing nickel and chromium salts.

Erfindungswesentlich ist, daß das Lösungsmittel ein Alkanol ist. Besonders geeignet sind niedere Alkanole mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, z.B. Methanol, Xthanol, Propanol und Butanol. Methanol wird besonders bevorzugt, man kann Jeaoc'n auch Gemische von Lösungsmitteln anwenden. Handelt es sich bei dem Alkanol um ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel, so kann der Elektrolyt gegebenenfalls bis zu 50 Vol.-« Wasser enthalten. Im allgemeinen haben sich geringere Wassermengen, z.B. 10 bis 23 Vol.-% als geeignet erwiesen. Die Zugabe von Wasser kann in manchen Fällen nötig sein, wenn sonst keine ausreichende Menge an Nickel~ oder Chromverbindung gelöst werden könnte, Selbstverständlich hängt die zur Anwendung gelangende Nickel.It is essential to the invention that the solvent is an alkanol. Particularly lower alkanols with up to 6 carbon atoms are suitable, e.g. methanol, ethanol, Propanol and butanol. Methanol is particularly preferred; Jeaoc'n can also be mixed of solvents apply. If the alkanol is one that is miscible with water Solvent, the electrolyte can optionally contain up to 50% by volume of water contain. In general, smaller amounts of water, for example 10 to 23% by volume, have proven suitable proven. The addition of water may be necessary in some cases, otherwise none Sufficient amount of nickel or chromium compound could be dissolved, of course depends on the nickel used.

oder Chromverbindung von dem Lösungsmittel ab. Im allgemeinen wird man Jedoch gute Ergebnisse mit Halogeniden und Fluoroboraten von Nickel oder Kobalt sowie von Chromsäure erhalten.or chromium compound from the solvent. Generally will However, you get good results with halides and fluoroborates of nickel or cobalt as well as obtained from chromic acid.

Die Konzentration des Elektrolyten an Nickelsalz liegt vor zugsweise zwischen 20 und 250 g/l, insbesondere 75 bis 150 g/l, speziell 100 g/l.The concentration of nickel salt in the electrolyte is preferred between 20 and 250 g / l, in particular 75 to 150 g / l, especially 100 g / l.

Die Konzentration an Chromsäure oder Chromsalz im Elektrolyt liegt vorzugsweise zwischen 3 und 450 g/l, insbesondere zwischen 200 und 450 g/l, speziell bei 400 g/l.The concentration of chromic acid or chromium salt in the electrolyte is low preferably between 3 and 450 g / l, in particular between 200 and 450 g / l, especially at 400 g / l.

Der Elektrolyt kann mit hoher Stromdichte betrieben werden.The electrolyte can be operated with a high current density.

Stromdichten zwischen 0,1 und etwa 30 A/dm² sind geeignet, insbesondere zwischen 2 und 30 A/dm², speziell 5/A/dm².Current densities between 0.1 and about 30 A / dm² are suitable, in particular between 2 and 30 A / dm², especially 5 / A / dm².

Die Abscheidung kann bei Raumtemperatur erfolgen, gegebenenfalls kann man jedoch auch höhere Temperaturen bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels anwenden. Gute Ergebnisse erhält man bei Temperaturen zwischen 20 und 70°C.The deposition can take place at room temperature, if appropriate, can however, higher temperatures up to the boiling point of the solvent can also be used. Good results are obtained at temperatures between 20 and 70 ° C.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zu elektroplattierende Gegenstand als Kathode geschaltet. Er kann z.B. aus Kupfer oder weichem Stahl bestehen. Eine inerte Anode wird bevorzugt, z.B. platinisiertes Titan, Graphit oder Platin. Eine Nickelanode kann angewandt werden, wenn es sich bei dem Verfahren um eine Abscheidung von Nickel handelt.When carrying out the method according to the invention the The object to be electroplated is connected as a cathode. It can be made of copper, for example or soft steel. An inert anode is preferred, e.g., platinized Titanium, graphite or platinum. A nickel anode can be applied if it is the process involves a deposition of nickel.

Im allgemeinen ist der Anteil an Nickel in dem erhaltenen Uberzug größer als 50 % und kann in manchen Fällen sogar 100 % erreichen, jedoch ist hierfür eine besondere Auswahl der Verfahrens bedingungen erforderlich, wenn eine bestimmte Legierung abgeschieden werden soll. Im allgemeinen steigt der Chromgehalt der Legierung mit zunehmender Stromdichte. Die Schichtdicke, die man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten kann, liegt zwischen 2,5 und 10 /u (0,1 bis 2,5 will).Generally the proportion of nickel is in the coating obtained greater than 50% and can even reach 100% in some cases, but this is the case a special selection of procedural conditions is required if a specific Alloy is to be deposited. In general, the chromium content of the alloy increases with increasing current density. The layer thickness that can be achieved with the inventive Process can be obtained is between 2.5 and 10 / u (0.1 to 2.5 wills).

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die verschiedensten Metalle einschließlich Aluminium abgeschieden werden, die nach anderen Verfahren schwer abzuscheiden sind.A wide variety of metals can be used in the process according to the invention including aluminum, which is difficult to deposit using other methods are to be deposited.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples.

Beispiel 1 Zur Abscheidung eines Nickeluberzugs wird ein Elektrolyt, enthaltend Nickel-und Chromchlorid in Methanol angewandt und zwar 100 g/l Nickelchlorid und 300 g/l Chromchlorid in technischem Methanol.Example 1 To deposit a nickel coating, an electrolyte, containing nickel and chromium chloride in methanol, namely 100 g / l nickel chloride and 300 g / l chromium chloride in technical-grade methanol.

Die Elektrolyse erfolgte bei Raumtemperatur mit Stromdichten zwischen 0,1 und 4 A/dm² innerhalb 1 Stunde.The electrolysis took place at room temperature with current densities between 0.1 and 4 A / dm² within 1 hour.

EB wurden Nickelüberzüge mit einer Schichtetärke von 5 bis 23,5µ (0,2 bis 0,9 mil) erhalten. Mit einem Elektrolyt ohne Chromchlorid wird keine Abscheidung er#reicht.Nickel coatings with a layer thickness of 5 to 23.5μ (0.2 to 0.9 mil). With an electrolyte without chromium chloride there will be no deposition achieved.

B e i s p i e l 2 Für die Abscheidung von Nickel und einer Nickelchrom~ legierung wurde eine methanolische Lösung von Nickel fluoroborat und Chromchlorid angewandt und zwar mit 100 g/l Nickelfluoroborat und 400 g/l Chromchlorid.Example 2 For the deposition of nickel and a nickel-chromium ~ The alloy was a methanolic solution of nickel fluoroborate and chromium chloride applied with 100 g / l nickel fluoroborate and 400 g / l chromium chloride.

Elektrolyse bei. Raumtemperatur und Stromdichten zwischen 0,1 und 10 A/dm² während 1 Stunde. Die Überzüge enthielten von 100 % Nickel bei den geringeren Stromdichten bis zu ehromlegierungen, enthaltend bis zu 30 % % Chrom bei den höheren Stromdichten, PatentansprücheElectrolysis. Room temperature and current densities between 0.1 and 10 A / dm² for 1 hour. The coatings contained 100% nickel on the lower ones Current densities up to Ehrom alloys, containing up to 30%% chromium in the higher Current densities, claims

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1) Method of electrolytic Deposition of nickel, chromium or chromium-nickel alloys, thus g e -k e n n z e i c h n e t that an electrolyte containing an alkanolic solution a nickel salt or a chromium salt or chromic acid is used.

2) The method according to claim 1, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the alkanolic solvent is methanol,)) the method according to claim 2, as a result, that the alkanolic solvent up to @ 0 Contains% by volume, preferably 10 to 25% by volume, of water.

Method according to Claims 1 to 3, characterized in that there is no e n n -z e h n e t that the electrolyte contains a halide or fluoroborate as the nickel salt.

@) Method according to claim t to 4, characterized in that g e k e n n -z v i c h n a t that the electrolyte contains a halide or @@ oroborate as the chromium salt.

6) Method according to claim 1 to 4, characterized in that g e -k e n n z e i e h n e t that one can use an electrolyte with a nickel salt concentration of 75 to 150 g / l used.

7) Method according to claim 1 to 5, characterized in that g e -k e n n 3 e i c h n e t that one can use an electrolyte with a concentration of chromium salt or chromic acid from 200 to 450 g / l used.

8) Method according to claim 1 to 5, characterized in that ge -k e n n z e i c h n e t that one electrolyzes with a current density between 2 and 3Q amps / dm2.

9) The method according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that one electrolyzes at a temperature of 20 to 700C.

10) electrolyte for performing the method according to claim 1 to 9, containing 75 to 150 g / 1 nickel salt, 200 to 450 g / l chromium salt or chromic acid, dissolved in an alkanol, preferably in methanol and optionally up to 50% by volume, preferably 10 to 25% by volume of water.

11) electrolyte according to claim 10, characterized g e k e n n n z e i c h n e t that the nickel salt is a halide or fluorobartite.

12) electrolyte according to claim 10 or 11, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the chromium salt is a halide or fluoroborate.