DE2164050C3 - Electroplating bath of conventional composition for the joint deposition of metal and a permanently lubricating solid lubricant - Google Patents
Electroplating bath of conventional composition for the joint deposition of metal and a permanently lubricating solid lubricantInfo
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- DE2164050C3 DE2164050C3 DE19712164050 DE2164050A DE2164050C3 DE 2164050 C3 DE2164050 C3 DE 2164050C3 DE 19712164050 DE19712164050 DE 19712164050 DE 2164050 A DE2164050 A DE 2164050A DE 2164050 C3 DE2164050 C3 DE 2164050C3
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Description
8. Bad nach einem der vorhergehenden· An- fluorid enthalten.8. Bath according to one of the preceding · contain anfluoride.
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zusatz- Da diese selbstschmierenden Metallüberzüge auslich an sich bekannte Einebnungsmittel und/oder 40 gezeichnete Gleiteigenschaft mit geringer Reibung Glanzbildner enthält. zeigen, können sie bei den Innenwandungen vonClaims, characterized in that there are additional, as these self-lubricating metal coatings are leveling means known per se and / or shown sliding property with low friction Contains brightener. they can show on the inner walls of
Zylindern, den Innenwandungen von Maschinen, bei Kolbenringen, Kolbenstangen, Lagern und gleitendenCylinders, the inner walls of machines, piston rings, piston rods, bearings and sliding
Teilen von anderen Maschinen angewandt werden,Parts are used by other machines,
45 wobei sie während ihrer Lebensdauer hinsichtlich ihrer Funktionen betriebssicher sind.45 whereby they are operationally reliable with regard to their functions during their service life.
Das in dem erfindungsgemäßen Bad verwendeteThat used in the bath according to the invention
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Bad Graphitfluorid kann hergestellt werden, indem Kohüblicher Zusammensetzung zum gemeinsamen Ab- lenstoff oder Graphit mit Fluor oder einer Fluorverscheiden von Metall und einem dauerschmierenden 50 bindung bei einer Temperatur unter 550° C reagieren Feststoffschmiermittel. gelassen wird. Es stellt ein Pulver eines anorgani-The invention relates to an electroplating bath graphite fluoride can be produced by using carbon Composition to the common waste material or graphite with fluorine or a fluorine separator of metal and a permanently lubricating bond react at a temperature below 550 ° C Solid lubricants. is left. It represents a powder of an inorganic
Es ist bekannt, feines Molybdändisulfidpulver sehen Polymerisates eines Fluorids mit einer Struktur !gemeinsam mit Metall abzuscheiden, um selbst- dar, in welcher Fluor zwischen Kohlenstoffschichten schmierende Metallüberzüge zu erhalten, siehe z. B. oder eine Gitterstruktur bildenden Schichten einge- »Co-Deposited Nickel Molybdenum Disulfide Metal 55 führt wird, wobei die Fluofatome zwischen sich auf-Pinishing« von C. E. Vest & D. F. Baggarre, weisenden Schichten durch kovalente Bedingungen Nov. 1967, insbesondere S. 52 bis 58. Molybdändi- mit dem Valenzelektron eines freien, besonderen sulfid wurde als Feststoffschmiermittel verwendet, da Atoms der Kohlenstoffatome aneinander gebunden Molybdändisulfid eine Schichtstruktur aufweist, bei sind und durch die Molekülformel (CF)n dargestellt welcher jedes der Molybdänatome zwischen Schwefel- 60 werden können. In dem oben beschriebenen Graphitatomen gelagert ist, wobei die Molybdänatome zwi- fluorid beträgt das Mol-Verhältnis von Fluor zu Kohschen den Oberflächen der Schwefelatome gleiten lenstoff daher 1:1, und es stellt für gewöhnlich einen und das Molybdän eine niedrige Scherfestigkeit be- weißen oder grauen Feststoff dar, der ein spezifisches sitzt. Es ist jedoch bekannt, daß Molybdändisulfid Gewicht von 2,45 hat.It is known that fine molybdenum disulphide powder can be seen to deposit a fluoride polymer with a structure! Together with metal in order to obtain metal coatings which lubricate between carbon layers, see e.g. B. or layers forming a lattice structure - "Co-Deposited Nickel Molybdenum Disulfide Metal 55 leads, with the fluofatoms between them on-pinishing" by CE Vest & DF Baggarre, pointing layers through covalent conditions Nov. 1967, in particular p. 52 to 58. Molybdenum - with the valence electron of a free, special sulfide - was used as a solid lubricant, since atoms of carbon atoms bonded to one another, molybdenum disulfide has a layered structure in which each of the molybdenum atoms between sulfur and 60 can be represented by the molecular formula (CF) n . In the above-described graphite atoms is stored, where the molybdenum atoms are fluoride, the molar ratio of fluorine to carbon, the surfaces of the sulfur atoms glide so 1: 1, and it usually represents one and the molybdenum or a low shear strength gray solid that sits a specific. However, molybdenum disulfide is known to have a weight of 2.45.
eine hydrophile Verbindung ist und hinsichtlich seiner 65 Darüber hinaus zeichnet sich das Graphitfluorid Eigenschaften der chemischen Beständigkeit und der dadurch aus, daß die Verbindung einen hohen elek-Schmiereigenschaften bei erhöhten Temperaturen frischen Isolationswert zeigt, durch Chemikalien Mängel aufweist, so daß Molybdän kein zufrieden- nicht angegriffen wird, nicht von Wasser und ölis a hydrophilic compound and in terms of its 65 In addition, the graphite fluoride stands out Properties of chemical resistance and the fact that the compound has high elek-lubricating properties at elevated temperatures shows fresh insulation value, has defects due to chemicals, so that molybdenum is not satisfied - not attacked, not by water and oil
(Kontaktwinkel von 145°) benetzt wird und wasser- und ölabstoßend ist und bei erhöhter Temperatur Schmieifähigkeit aufweist. Darüber hinaus ist Graphitfluorid sowohl in sauren als auch in basischen galvanischen Bädern ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften als Feststoffschmiermittel stabil.(Contact angle of 145 °) is wetted and is water and oil repellent and at elevated temperature Has pliability. In addition, it is graphite fluoride in both acidic and basic galvanic baths without affecting it Properties as a solid lubricant are stable.
Grapliitfluorid zeichnet sich weiter dadurch aus, daß die Verbindung ihre Schmierfähigkeit bei erhöhten Temperaturen in der Größenordnung von 500° C beibehält, bei der andere Feststoffenmiermittel ihr Schmiervermögen und ihre Stabilität gegenüber Reibungswärme und Umgebungsbedingungen bei Grenzreibung verlieren. Es wurde gefunden, daß die Adhäsion der Verbindungen um so niedriger ist, je größer der Volumprozentsatz der Verbindung in Metallüberzug ist. Daher wird es bevorzugt, die Menge an gemeinsam abzuschneidendem Graphitfluorid im Metallüberzug auf einen Volumenanteil bis zu höchstens 80% zu begrenzen.Graphite fluoride is further characterized by that the compound's lubricity at elevated temperatures is on the order of Maintains 500 ° C at which other solid lubricants their lubricity and their stability against frictional heat and environmental conditions lose at boundary friction. It has been found that the adhesion of the connections is the lower, the greater the volume percentage of the connection in Metal plating is. Therefore, it is preferable to reduce the amount of graphite fluoride to be cut off together in the metal coating to a volume fraction of up to a maximum of 80%.
Wenn ein mittels des erfindungsgemäßen Bades abgeschiedener Metallüberzug eine hohe mechanische Festigkeit besitzen muß, ζ. B. auf einem Kolbenerine oder Lager, ist die gemeinsame Abscheidung von Graphitfluorid bevorzugt auf einen Wert von höchstens 10% begrenzt. ,5 If a metal coating deposited by means of the bath according to the invention must have high mechanical strength, ζ. B. on a piston line or bearing, the joint deposition of graphite fluoride is preferably limited to a value of at most 10%. , 5
Die bei dem erfindungsgemäßen Bad hinzuzufügenden Graphitfluoridteilchen liegen vorzugsweise in feinzerteilter Pulverform vor, so daß die Teilchen zu dem abgeschiedenen Metallüberzug eine gute Adhäsion haben. Der Durchmesser solcher Teilchen ist für gewöhnlich kleiner als 10 [im, und es wird bevorzugt, daß das Pulver etwa 80% feiner Teilchen mit einem Durchmesser kleiner als 0,5 μπι enthält. Die Menge an Graphitfluorid beträgt insbesondere weniger als 50 g/l, wobei die bevorzugte Konzentration in einem Bereich von 0,1 bis 10 g/l liegt.The graphite fluoride particles to be added in the bath of the present invention are preferably in finely divided powder form, so that the particles adhere well to the deposited metal coating to have. The diameter of such particles is usually less than 10 [µm, and it is preferred that the powder contains about 80% of fine particles with a diameter of less than 0.5 μm. The amount of graphite fluoride is in particular less than 50 g / l, the preferred concentration in one Range from 0.1 to 10 g / l.
Als grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindungen werden bevorzugt perfluorierte, quartäre Ammoniumverbindungen, perfluorierte Polyoxyäthylenverbindungen oder perfluorierte Betainverbindungen verwendet. Wenn jedoch nichtionische, grenzflächenaktive Mittel mit C-F-Bindung verwendet werden, werden die Graphitfluoridteilchen nur dann positiv elektrisch aufgeladen, wenn das verwendete galvanische Bad ein saures Bad ist.The preferred surface-active fluorocarbon compounds are perfluorinated, quaternary ammonium compounds, perfluorinated polyoxyethylene compounds or perfluorinated betaine compounds are used. However, if nonionic surfactants with a C-F bond are used, the graphite fluoride particles are only positively charged electrically if the galvanic Bath is an acidic bath.
Anionische, grenzflächenaktive Stoffe mit C-F-Bindung in den Molekülen oder amphotere, grenzflächenaktive Stoffe, die bei dem pH-Wert des verwendeten Bades anionische Eigenschaften zeigen, bewirken eine negative elektrische Aufladung der Graphitfluoridteilchen, so daß die gemeinsame Abscheidung der Teilchen mit dem Metall verhindert wird. Daher können diese beiden Arten von grenzflächenaktivem Mittel in dem enindungsgemäßen galvanischen Bad nicht eingesetzt werden.Anionic, surface-active substances with a C-F bond in the molecules or amphoteric surfactants that are used at the pH of the Bades show anionic properties, cause a negative electrical charge of the graphite fluoride particles, so that the co-deposition of the particles with the metal is prevented. Therefore, these two types of surfactant Agents are not used in the galvanic bath according to the invention.
Die Menge der dem Grundbad für die gemeinsame Abscheidung zuzugebenden grenzflächenaktiven Fluorkohlenstoffverbindung liegt bevorzugt innerhalb eines Bereiches von 5 mg/I bis 5 g/l, bezogen auf die Badzusammensetzung, wobei der Bereich von 10 bis 500 mg/1 besonders bevorzugt ist.The amount of surfactant to add to the base bath for co-deposition The fluorocarbon compound is preferably within a range of 5 mg / L to 5 g / L based on the Bath composition, with the range from 10 to 500 mg / l being particularly preferred.
Das erfindungsgemäße Bad ist für alle Metalle verwendbar. Solche Metalle sind beispielsweise Kupfer, Nickel, Chrom, Zink, Cadmium, Zinn, Eisen, Blei, Edelmetalle und Legierungen hiervon.The bath according to the invention can be used for all metals. Such metals are, for example, copper, nickel, chromium, zinc, cadmium, tin, iron, lead, Precious metals and alloys thereof.
Die in den Beispielen 1, 2, 6 und 7 verwendeten, glanzbildenden Zusätze werden den galvanischen Bädern so zugegeben, daß die Oberflächen der abgeschiedenen Überzüge nicht nur geglättet (poliert) werden können, sondern auch die Härte der Überzüge zur ausreichenden Steigerung ihrer Abriebfestigkeitseigenschaften erhöht wird.The gloss-forming additives used in Examples 1, 2, 6 and 7 are electroplated Baths are added in such a way that the surfaces of the deposited coatings are not only smoothed (polished) but also the hardness of the coatings to sufficiently increase their abrasion resistance properties is increased.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Feines Graphitfluoridpulver (Durchschnittsteilchendurchmesser 0,2 [im) 5 g/I Wasserlösliche, kationische grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung (perfluorierte quartäreGraphite fluoride fine powder (average particle diameter 0.2 µm) 5 g / l Water-soluble, cationic fluorocarbon surfactant compound (perfluorinated quaternary
Ammoniumverbindung) 20 ppmAmmonium compound) 20 ppm
NiSo4 · 6 H..O 280 g/lNiSO 4 · 6 H..O 280 g / l
NiCI2-6 H~O 45 g/lNiCI 2 -6 H ~ O 45 g / l
H8BOn ..." 40 g/lH 8 BO n ... "40 g / l
Handelsüblicher Glanzbildner 1 20 ccm/1Commercial brightener 1 20 ccm / 1
Handelsüblicher Glanzbildner 2 2 ccm/1Commercial brightener 2 2 ccm / 1
Der pH-Wert des Bades wurde unter Verwendung von Schwefelsäure auf 4,2 eingestellt. Ein Stahlprobeiitück (30 mm Außendurchmesser, 16 mm Innendurchmesser und 8 mm Stärke) für eine Nishihara-Abnutzungsprüfmaschine wurde unter folgenden Bedingungen vernickelt: Badtemperatur 50° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 50 min, bis ein Überzug mit Graphitfluorid in einer Stärke bis zu 50 μπι abgeschieden war. Für Vergleichszwecke wurde ein Kontrollprobestück desselben Materials unter Verwendung des gleichen Bades, jedoch ohne Graphitfluoridpulver und grenzflächenaktivem Mittel unter sonst gleichen Bedingungen vernickelt. Abnutzungsuntersuchungen wurden an diesen Teststücken durchgeführt. Die Ergebnisse waren wie folgt:The pH of the bath was adjusted to 4.2 using sulfuric acid. A steel specimen (30 mm outside diameter, 16 mm inside diameter and 8 mm thickness) for a Nishihara wear testing machine was nickel-plated under the following conditions: bath temperature 50 ° C and current density of 5 A / dm 2 for about 50 minutes, until a coating with graphite fluoride in a Strength up to 50 μπι was deposited. For comparison purposes, a control sample of the same material was nickel-plated using the same bath but without graphite fluoride powder and surfactant under otherwise identical conditions. Wear tests were carried out on these test pieces. The results were as follows:
Abnutzungsvorgang Rollen einschließlichWear and tear roles including
29,73% Gleiten29.73% slip
Belastung 30 kgLoad 30 kg
Rollrate 613 UpmRoll rate 613 rpm
Umgebung trockene AbnutzungEnvironment dry wear
in der Atmosphärein the atmosphere
Gegenkörper vergüteter Werkzeugkohlenstoffstahl SK 5Counter body hardened tool carbon steel SK 5
Untersuchungsergebnisse Tabelle ITest results Table I.
mit
eingelagertem
Graphit
fluoridSpecimen
with
stored
graphite
fluoride
bis zu 50 mg erforderlichen
Rollbewegungen Number of times for a wear and tear
up to 50 mg required
Rolling movements
Aus dieser Tabelle I ist ersichtlich, daß die Abnutzungsfestigkeit des mit Hilfe eines erfindungsgemäßen galvanischen Bades abgeschiedenen Metallüberzuges wesentlich größer ist als die des kein Graphitfluorid enthaltenden Metallüberzuges.From this Table I it can be seen that the wear resistance of the metal coating deposited with the aid of an electroplating bath according to the invention is significantly larger than that of the metal coating which does not contain graphite fluoride.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Feines Graphitfiuoridpulver (Durchschnittsteilchendurchmesser 0,2 (im) 5 g/l Wasserlösliche, kationische grenz-,Sächenaktive Fluorkohlcnstoffverbindung (perfluorierte quartäre Am-Fine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.2 (im) 5 g / l Water-soluble, cationic, surfactant, fluorocarbon compound (perfluorinated quaternary am-
nioniumverbindung) 20 ppmionium compound) 20 ppm
NiSO4-OHp 280 g/lNiSO 4 -OHp 280 g / l
NiCl2-OH2O 45 g/lNiCl 2 -OH 2 O 45 g / l
H3BO., ..'. 40 g/IH 3 BO., .. '. 40 g / l
Glanzbildner 1 20 ccm/1Brightener 1 20 ccm / 1
Glanzbildner 2 2 ccm/1Brightener 2 2 ccm / 1
Auf Messinglagermaterial wurde ein Überzug aus einer Kupfer-Bleilegierung, in welchem Graphitfluorid eingelagert war, mit Schraubenrührung unter folgenden Bedingungen in einer Stärke bis zu 50 μηι abgeschieden: Reines Kupfer als Anode, Badtemperatur von 60° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 50 min. Es wurde gefunden, daß die Verdrehungskraft des so behandelten Lagermaterials um 32 % A coating of a copper-lead alloy, in which graphite fluoride was embedded, was deposited on brass bearing material with screw stirring under the following conditions in a thickness of up to 50 μm: pure copper as anode, bath temperature of 60 ° C. and current density of 5 A / dm 2 for about 50 min. It was found that the torsional force of the bearing material treated in this way increased by 32%
■ geringer war, als diejenige eines Kontrollteiles, das ίο in demselben Bad, jedoch ohne Graphitfluorid und grenzflächenaktiver Fluorkohlenstoffverbindung behandelt worden war.■ was lower than that of a control part that ίο in the same bath, but without graphite fluoride and fluorocarbon surfactant had been treated.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Der pH-Wert des Bades wurde unter Verwendung von H.,SO4 auf 4,2 eingestellt. Acht Probestücke aus SUJ-2-Stahl in Ringform (40 mm Außendurchmesser und 8 mm Stärke) für eine Reibungsuntersuchungsmaschine vom Rollentyp wurden mit Schraubenrührung unter folgenden Bedingungen vernickelt: Badtemperatur von 50° C und Stromdichte von 5 A/dm-' für etwa 50 min, bis Nickelüberzüge mit Graphitfluorid von 50 [im abgeschieden waren. Für Vergleichszwecke wurde die entsprechende Zahl von Kontrollprüfteilen unter Verwendung desselben Nickelbades, jedoch ohne Graphitfluorid und Fluorkohlenstoffverbindung, vernickelt.The pH of the bath was adjusted to 4.2 using H., SO 4. Eight test pieces of SUJ-2 steel in ring shape (40 mm outer diameter and 8 mm thickness) for a roller-type friction testing machine were nickel-plated with screw stirring under the following conditions: bath temperature of 50 ° C and current density of 5 A / dm- 'for about 50 min until nickel coatings with graphite fluoride of 50 [im. For comparison purposes, the corresponding number of control test pieces were nickel-plated using the same nickel bath, but without the graphite fluoride and fluorocarbon compound.
Alle so behandelten Teststücke wurden Vergleichsversuchen auf ihre Reibungskoeffizienten in Additiv-Turbinenöl Nr. I (JIS K 2213) unter einer Belastung von 60 kg/mm2 unterzogen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.All of the test pieces thus treated were subjected to comparative tests for their coefficients of friction in additive turbine oil No. I (JIS K 2213) under a load of 60 kg / mm 2 . The results are shown in Table II.
Probestück für die MessungTest piece for measurement
Durchschniltsreibungskoeffizient Average coefficient of friction
ProbestückSpecimen
mitwith
eingelagertem Graphitfluorid embedded graphite fluoride
0,03400.0340
Kontrollecontrol
0,05300.0530
Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß der Durchschnittskoeffizient der Nickelüberzüge mit gemeinsam abgeschiedenem Graphitfluorid kleiner ist als derjenige der Kontrollnickelüberzüge, die kein Graphitfluorid enthalten.From Table II it can be seen that the average coefficient of the nickel coatings has in common deposited graphite fluoride is smaller than that of the control nickel coatings which do not contain graphite fluoride contain.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Feines Graphitfluoridpulvcr (Durchschnittsteilchcndurchmesser 0,2 μηι) 10 g/I Wasserlösliche, kationische grenzflächenaktive Fluorkohlenstoff verbindung (perfluorierte quartäre Ammoniumverbindung) 20 ppmFine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.2 μm) 10 g / l Water-soluble, cationic surface-active fluorocarbon compound (perfluorinated quaternary ammonium compound) 20 ppm
Natriumcyanid 147 g/lSodium cyanide 147 g / l
Kupfercyanid 150 g/lCopper cyanide 150 g / l
Natriumhydroxid 40 g/lSodium hydroxide 40 g / l
Kaliumnatriumtartrat 211 g/IPotassium sodium tartrate 211 g / l
Bleiacetat 75 g/1Lead acetate 75 g / 1
5555
6060
65 Feines Graphitfluoridpulver (Durchschnittsteilchendurchmesser 0,2 Lim) 10 g/l
Wasserlösliche, kationische grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung
(perfluorierte quartäre Ammoniumverbindung) 20 ppm65 Fine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.2 Lim) 10 g / l
Water soluble, cationic fluorocarbon surfactant (perfluorinated quaternary ammonium compound) 20 ppm
Bleiborfluorid 243 g/lLead boron fluoride 243 g / l
Fluoborsäure 23,3 g/lFluoboric acid 23.3 g / l
Borsäure 23,3 g/lBoric acid 23.3 g / l
Gelatine 0,2 g/lGelatin 0.2 g / l
Der pH-Wert des Bades wurde unter Verwendung von Fluoborsäure auf 1,5 eingestellt. Auf Messinglagermaterial wurde ein Bleiüberzug, in welchem Graphitfluorid eingelagert war, mit Luftrührung unter folgenden Bedingungen bis zu einer Überzugsstärke von 50 (im abgeschieden: Blei als Anode, Badtemperatur von 30° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 20 min. Ein aus demselben Material hergestelltes Kontrollagermaterial wurde in demselben Bad, jedoch ohne Graphitfluorid und Fluorkohlenstoffverbindung, behandelt. Die zwei Lagermaterialien wurden Abriebuntersuchungen unterworfen, in denen die zur Abnutzung des Materials bis auf einen vorbestimmten Wert erforderliche Zeitspanne bestimmt wurde. Hierbei wurde gefunden, daß die zur Abnutzung des mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bades hergestellten Überzuges erforderliche Zeitspanne etwa 4,5mal so lang war wie bei dem Kontrollversuch.The pH of the bath was adjusted to 1.5 using fluoboric acid. A lead coating, in which graphite fluoride was embedded, was deposited on brass bearing material with air stirring under the following conditions up to a coating thickness of 50 (im: lead as anode, bath temperature of 30 ° C and current density of 5 A / dm 2 for about 20 min Control bearing material made of the same material was treated in the same bath, but without graphite fluoride and fluorocarbon compound. The two bearing materials were subjected to abrasion tests in which the time required for the material to wear down to a predetermined value was determined the time required for the coating produced with the aid of the bath according to the invention was about 4.5 times as long as in the control experiment.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Feines Graphitfluoridpulver (Durchschnittsteilchendurchmesser 0,2 μηι) 10 g/l
Wasserlösliche, kationische grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung (perfluorierte quartäre Ammoniumverbindung)
20 ppmFine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.2 μm) 10 g / l
Water soluble, cationic fluorocarbon surfactant (perfluorinated quaternary ammonium compound) 20 ppm
Silbercyanid 38 g/lSilver cyanide 38 g / l
Kaliumcyanid 50 g/lPotassium cyanide 50 g / l
Kaliumhydroxid 125 g/IPotassium hydroxide 125 g / l
Kaliumcarbonat 44 g/IPotassium carbonate 44 g / l
Als Mcssinglagermaterial wurde mit Schraubenrührung unter folgenden Bedingungen versilbert:The Mcssing bearing material was silver-plated with screw agitation under the following conditions:
Anode aus reinem Silber, Badtemperatur von 35° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 16 min, um einen Silberüberzug, in welchem Graphitfluorid eingelagert war, bis zu einer Stärke von 50 μΐη abzuscheiden. Bei der Anwendung unter Bedingungen einer leichten Belastung war die Abnutzung des Silberüberzuges mit eingelagertem Graphitfluorid Vs geringer als diejenige des Kontrollteiles, das in demselben Bad, jedoch ohne Graphitfluorid und Fluorkohlenstoffverbindung, versilbert worden war.Anode made of pure silver, bath temperature of 35 ° C and current density of 5 A / dm 2 for about 16 min, in order to deposit a silver coating in which graphite fluoride was embedded up to a thickness of 50 μm. When used under light load conditions, the wear of the silver coating with incorporated graphite fluoride Vs was less than that of the control part, which had been silver-plated in the same bath, but without graphite fluoride and fluorocarbon compound.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt: t5An electroplating bath was produced with the following composition: t5
Feines Graphitfluoridpulver (Durchschnittsteilchendurchmesser 0,2 μηι) 5 g/l Wasserlösliche, nichtionische grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung (perfluorierte Polyoxyäthylenverbindung — Produkt FC-170 der Minnesota Mining & Ma-Fine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.2 μm) 5 g / l Water-soluble, nonionic fluorocarbon surfactant compound (perfluorinated polyoxyethylene compound - Product FC-170 from Minnesota Mining & Ma-
nufactoring Co., USA) 30 ppmmanufacturing Co., USA) 30 ppm
NiSO4-OH2O 280 g/lNiSO 4 -OH 2 O 280 g / l
NiCl2-OH2O 45 g/lNiCl 2 -OH 2 O 45 g / l
H3BÖÄ 40 g/lH 3 BÖ Ä 40 g / l
Glanzbildner 1 20 ccm/1Brightener 1 20 ccm / 1
Glanzbildner 2 2 ccm/1Brightener 2 2 ccm / 1
3030th
Der pH-Wert des Bades wurde unter Verwendung von H2SO4 auf 4,2 eingestellt. Das bei diesem Beispiel verwendete Probeteil war ein mit dem in Beispiel 1 verwendeten Stahlstück identisches Teil, und die Vernickelung wurde mit Inbewegunghalten durch Flüssigkeitsrückführung unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Badtemperatur von 50° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 50 min, um einen Nickelüberzug mit eingelagertem Graphitfluorid bis zu 50 μπι Stärke zu erzeugen. Ein aus derselben Materialsorte gebildetes Kontrollstück wurde in demselben Bad, jedoch ohne Graphitfluorid und Fluorkohlenstoffverbindung behandelt. Die zwei Testteile wurden Untersuchungen der Abnutzungsfestigkeit unterzogen. Hierbei wurde festgestellt, daß das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bades hergestellte Probeteil eine dreimal so hohe Abnutzungsfestigkeit wie das Kontrollteil besaß.The pH of the bath was adjusted to 4.2 using H 2 SO 4. The test piece used in this example was an identical piece to the steel piece used in Example 1, and nickel plating was carried out with agitation by liquid recirculation under the following conditions: bath temperature of 50 ° C and current density of 5 A / dm 2 for about 50 minutes to produce a nickel coating with embedded graphite fluoride up to 50 μm thick. A control piece formed from the same type of material was treated in the same bath, but without graphite fluoride and fluorocarbon compounds. The two test pieces were subjected to abrasion resistance tests. It was found that the test part produced with the aid of the bath according to the invention had a wear resistance three times as high as the control part.
Es wurde ein galvanisches Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:An electroplating bath was made with the following composition:
Feines Graphitfluoridpulver (Durchschnittsiteilchendurchmesser
0,5 μΐη) 10 g/l
Wasserlijsliche, amphotere grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung
(perfluorierte Betainverbindung—Produkt
FC-172 der Minnesota Mining & Manufacturing Co.,Fine graphite fluoride powder (average particle diameter 0.5 μm) 10 g / l
Water-soluble, amphoteric fluorocarbon surfactant (perfluorinated betaine compound - product FC-172 of Minnesota Mining & Manufacturing Co.,
USA) 0,1 g/lUSA) 0.1 g / l
NiSO4-6H2O 280 g/lNiSO 4 -6H 2 O 280 g / l
NiCl2-OH2O 45 g/lNiCl 2 -OH 2 O 45 g / l
H3BO3 40 g/lH 3 BO 3 40 g / l
Glanzbildner 1 20 ccm/1Brightener 1 20 ccm / 1
Glanzbildner I 2 ccm/1Brightener I 2 ccm / 1
Der pH-Wert des Bades wurde unter Verwendung von H2SO4 auf 4,2 eingestellt. Das bei diesem Beispiel verwendete Testteil war ein mit dem in Beispiel 1 verwendeten Teil identisches Stahlstück. Die Vernickelung wurde mit Flüssigkeitsrührung unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Badtemperatur von 50° C und Stromdichte von 5 A/dm2 für etwa 50 min, um einen Graphitfluorid enthaltenden Nickelüberzug bis zu einer Stärke von 50 μΐη abzuscheiden. Ein aus demselben Materialtyp hergestelltes Kontrollprobeteil wurde in demselben Bad, wie in Beispiel 7, jedoch ohne Graphitfluorid und Fluorkohlenstoffverbindung, behandelt. Die zwei Probestücke wurden einem Abnutzungütest, wie im Beispiel 1 beschrieben, unterzogen. Das Ergebnis der Untersuchungen ist in der Tabelle III aul geführt.The pH of the bath was adjusted to 4.2 using H 2 SO 4. The test part used in this example was a piece of steel identical to that used in Example 1. The nickel plating was carried out with liquid stirring under the following conditions: bath temperature of 50 ° C. and current density of 5 A / dm 2 for about 50 min in order to deposit a nickel coating containing graphite fluoride up to a thickness of 50 μm. A control specimen made from the same type of material was treated in the same bath as in Example 7, but without graphite fluoride and fluorocarbon compound. The two coupons were subjected to an abrasion test as described in Example 1. The results of the investigations are given in Table III.
mit
eingelagertem
Graphit
fluoridSpecimen
with
stored
graphite
fluoride
nutzung bis zv. 50 mg er
forderlichen Rollenbewe
gungen Number of for one Ab
use until 50 mg he
necessary role movements
worked
Aus Tabelle III ergibt sich deutlich, daß dei Nickelüberzug mit eingelagertem Graphitfluorid ein« höhere Abnutzungsfestigkeit als das Kontrollteil besitzt Table III clearly shows that the nickel coating with embedded graphite fluoride is a « Has higher wear resistance than the control part
Claims (7)
kationisches, grenzflächenaktives Mittel eine per- Es wurde experimentell festgestellt, daß die elekfluorierte quartäre Ammoniumverbindung ent- frisch positiv aufgeladenen feinen Teilchen von hält. Graphitfluorid elektrophoretisch gleichförmig und5. Bath according to one of the preceding An 25, wherein the fine particles of graphite say, characterized in that it can be electrically charged as a fluoride,
The cationic surfactant has been found experimentally that the elecfluorinated quaternary ammonium compound retains positively charged fine particles from fresh. Graphite fluoride electrophoretically uniform and
Polyoxyäthylenverbindung enthält. · Der auf diese Weise erhaltene Überzug weist aus-6. Bath according to one of claims 1 to 5, characterized by 30 simultaneously with the metal coating on the work that it is deposited as a nonionic piece. The deposition is a perfluorinated surfactant with mechanical agitation.
Contains polyoxyethylene compound. The coating obtained in this way shows
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