DE2550615A1 - Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE2550615A1
DE2550615A1 DE19752550615 DE2550615A DE2550615A1 DE 2550615 A1 DE2550615 A1 DE 2550615A1 DE 19752550615 DE19752550615 DE 19752550615 DE 2550615 A DE2550615 A DE 2550615A DE 2550615 A1 DE2550615 A1 DE 2550615A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chromium
concentration
molar concentration
trivalent
bath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19752550615
Other languages
English (en)
Inventor
Clive Barnes
John Joseph Bernhard Ward
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Lead Zinc Research Organization Inc
Original Assignee
International Lead Zinc Research Organization Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Lead Zinc Research Organization Inc filed Critical International Lead Zinc Research Organization Inc
Priority to DE19752550615 priority Critical patent/DE2550615A1/de
Publication of DE2550615A1 publication Critical patent/DE2550615A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/04Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium
    • C25D3/06Electroplating: Baths therefor from solutions of chromium from solutions of trivalent chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

  • Wässriges Verchromungsbad und Verfahren zu seiner Hdrstellung
  • Galvanische Bader, die dreiwertiges Chrom enthalten, erlangen aufgrund der sich mit sechswertigem Chrom ergebenden Schwierigkeiten der Beseitigung der Badrückstände in ständig steigendem Maße Bedeutung als Ersatz für Bäder, die Chrom in der sechswertigen Form enthalten. Chrom kann aus einfachen wässrigen ehromsäurelösungen nicht einwandfrei elektrolytisch abgeschieden werden, weil Instabilität des pll-Wertes im Kathodenbereich den Abscheidungsbereich stark einengt. Es wurde daher bereits vorgeschlagen (GB-PS 1 144 913), einen wesentlichen Anteil einer polaren organischen Verbindung, z.B.
  • Dimethylformamid, als Puffer zuzusetzen. Diese gepufferten Lösungen arbeiten gut bei einem Wert von 1 - 3, jedoch wird ihre Verwendung durch die hohen und steigenden Kosten des Dimethylformamids wirtschaftlich etwas weniger interessant als bisher. Durch die Erfindung wird es möglich, das Dimethylformamid teilweise oder ganz durch andere billigere Chemikalien zu ersetzen . llierdurch werden die ilerstellungskosten des galvanischen Bades gesenkt. Da wesentliche Lösungsmengen zwangsläufig aus dem Ead ausgetragen werden, wenn die überzogenen Werkstücke aus aem Bad entfernt werden, und ersetzt werden müssen, werden außerdem die laufenden Kosten erheblich gesenkt.
  • Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung eines wässrigen galvanischen Verchromungsbades nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) eine wässrige Lösung bildet, die einen pH-Wert von 2,5 bis 5 hat und gelöste dreiwertige Chromionen in einer wenigstens o,lmolaren Konzentration und einen gelösten schwachen Komplexbildner für dreiwertiges Chrom in einer Konzentration enthält, die wenigstens genügt, um das gesamte dreiwertige Chrom in einen Komplex zu überführen; b) die wässrige Lösung wenigstens 5 Minuten bei pH 2,5 bis 5 hält und c) dann den pH-Wert der wässrigen Lösung durch Zusatz von Säure auf 1,o bis 4,o erniedrigt.
  • Der Anmelderin ist nicht bekannt, warum das Verfahren gemäss der Erfindung funktioniert, jedoch hat sie die folgende Theorie als mögliche Erklärung aufgestellt: Die Anwesenheit grosser Mengen von nicht komplexgebundenen dreiwertigem Chromion im Verchromungsbad engt (so wird angenommen) den Abscheidungsbereich der Lösung ein. In einem stabilen System mit einem weiten Abscheidungsbereich ist der größte Teil des dreiwertigen Chroms in einer komplexgebundenen Form mit einem geringen Anteil von freiem dreiwertigem Chrom vorhanden, das durch Dissoziation des Komplexes ergänzt wird, während freies dreiwertiges Chrom reduziert und galvanisch auf dem Metall abgeschieden wird.
  • Dimethylformamid hat die Fähigkeit, eine schwache Komplexbildung von dreiwertigem Chrom in wässriger Lösung bei der Höhe des pH-Wertes (von 1 - 3) zu bewirken, die allgemein bei der elektrolytischen Abscheidung angewandt wird. Viele andere organische Verbindungen sind potentiell in der Lage, dreiwertige Chromionen in wässriger Lösung in einen Komplex zu überführen, jedoch bewirken sie dies nicht mit wesentlicher Geschwindigkeit, wenn der pH-Wert der Lösung unter 3 liegt. Zu diesen potentiellen Komplexbildnern gehören die ionisierten Formen vieler schwacher saurer organischer .taterialien, die nur bei pH-Werten über etwa 3 gebildet werden.
  • Es wird daher angenommen, daß beim Verfahren gemäss der Erfindung durch den Vorgang des Zusammenführens von dreiwertigem Chrom in wässriger Lösung mit einem schwachen Komplexbildner bei einem pH-Wert von 2,5 bis 5 eine Komplexbildung in erheblichem Maße verursacht wird. Da diese Komplexbildung langsam vonstatten gehen kann, muss die Lösung während einer Zeit von wenigstens 5 Minuten bei diesem pH-Wert gehalten werden. Wenn der pH-Wert der Lösung anschließend für die elektrolytische Abscheidung durch Zusatz einer Säure auf einen Wert im Bereich von 1 bis 4,o g gesenkt wird, dissoziiert der Komplex nicht schnell, sondern bleibt als Regelung der Menge von freiem gelöstem dreiwertigem Chrom zu jedem Zeitpunkt vorhanden.
  • Ohne Rücksicht darauf, ob die vorstehend dargelegte Theorie richtig ist oder nicht, ist von der Anmeldarin festzustellen, daß die Abscheidungsergebnisse unter Verwendung von Bädern, die die verschiedensten schwachen Komplexbildner für dreiwertiges Chrom enthalten, verbessert werden, wenn der pH-Wert vor Beginn der elektrolytischen Abscheidung zuerst erhöht und dann gesenkt wird. Unter einem schwachen Komplex bildner ist ein Komplexbildner zu verstehen, der mit dreiwertigem Chrom einen Koordinationskomplex bildet, jedoch die elektrolytische Abscheidung von Chrom aus wässrigen Lösungen, die den Komplex enthalten, nicht verhindert. Von den organischen schwachen Komplexbildnern für dreiwertiges Chrom werden die folgenden genannt, wobei gleichzeitig für jeden Komplexbildner der erhöhte Mindest-pH-Wert, der zur Erzielung optimaler Ergebnisse erforderlich ist, genannt wird.
  • unqefährer Mindest-pH-Wert Aminosäuren, z.B. Glycin 3,o Polyhydroxycarbonsäuren und ihre Lactone, z.B. GlMkonolacton 3,5 Zitronensäure 4,o Monohydroxycarbonsäuren, z.B. Weinsäure 4,0 Glykol lsäure 4,o Dicarbonsäuren, z.B. Maleinsäure 3,5 - 4,o Cyclische Amide, z.B. Pyrrolidon 3,o Succinimid 3,o Aminosul fonsäuren, z.B. Sulfaminsäure 4,5 Sulfanilsäure 3,5 Amide, z.B. Formamid, Acetamid und Dimethylformamid 3,o Harnstoff und substituierte Harnstoffe, z.B. Tetramethylharnstoff 3,o Thioharnstoff 3,0 Formiat 3,5 Hypophosphit 3,5 Diese organischen schwachen Komplexbildner können allein oder in Kombination verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß eine gewisse negative Wechselbeziehung zwischen der Basizität des Kvomplexbildners und dem Mindest-pH-Wert besteht, der zur Komplexbildung notwendig ist. Der maximale pH-Wert ist nicht so entscheidend wichtig, ist jedoch durch die Voraussetzung bestimmt, daß das dreiwertige Chron in Lösung ist.
  • Komplexbildner mit niedrigerem Molekulargewicht, z.B.
  • Hypophosphit, Glycin, Glykollat, Formiat und Formamid, führen gewöhnlich zu besseren Ergebnissen als Derivate von höherem Molekulargewicht. Komplexbildner mit aktiviertem Sauerstoffatom, z.B. Glycin, wo ein Zwitterion gebildet wird, oder Gluconat und Formiat, wo bei hohem pH-Wert ein Anion gebildet wird, oder Formamid, wo die Dipolarität das Sauerstoffatom aktiviert, sind am wirksamsten.
  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die wässrige Lösung bei dem erforderlichen pH-Wert zu bilden, z.B.
  • a) Das Verchromungsbad kann bei seinem natürlichen pH-Wert (im allgemeinen unter 3) gebildet und mit einem Alkali, z.B. Natriumhydroxyd oder Ammoniumhydroxyd, behandelt werden. Eine etwaige anfängliche Fällung von Chrom, die in örtlichen Bereichen mit hoher Alkalität gebildet wird, sollte sich beim Stehenlassen wieder auflösen.
  • b) Die Lösung kann unter Verwendung eines basischen Chromsalzes anstelle eines normalen Chromsalzes gebildet werden. Basische dreiwertige Chromsalze sind im Handel erhältlich.
  • c) Die Lösung kann unter Verwendung eines Salzes, z.B.
  • eines Natrium- oder Ammoniumsalzes, des sauren schwachen Komplexbildners gebildet werden. Beispielsweise kann Natriumcitrat anstelle von Zitronensäure verwendet werden.
  • Die Lösung muss während einer Zeit, die für das Stattfinden einer bedeutenden Komplexbildung genügt, bei dem erhöhten pH-Wert gehalten werden. Die Zeit für die Bildung optimaler Abscheidungskomplexe kann durch Erhitzen der Lösung auf Temperaturen bis zu ihrem Siedepunkt verkürzt werden. Temperaturen, die unter dem Siedepunkt liegen, können angewandt werden, wenn die Gefahr einer Zersetzung des Komplexbildners besteht. Auch bei 5o0C ist es notwendig, die Lösung wenigstens 5 Minuten bei der erhöhten Tempratur zu halten. Bei Umgebungstemperatur sind zuweilen Zeiten bis zu 60 Stunden erforderlich.
  • Nach dem Stehenlassen kann die Lösung mit Hilfe einer geeigneten starken Mineralsäure, jedoch nicht mit Salpetersäure aufgrund ihrer oxydierenden Eigenschaften, erneut an gesäuert werden. Bevorzugt hierfür wird Salzsäure für ein Chloridbad oder Schwefelsäure für ein Sulfatbad. Die Senkung des pH-Werts durch Zusatz der Säure beträgt vorzugsweise wenigstens o,5 Einheiten und der endgültige pH-Wert des Verchromungsbads liegt im Bereich von 1,o bis 4,o, vorzugsweise unter 2,o, wenn maximaler Wirkungsgrad erforderlich ist, oder im Bereich von 2,5 bis 4,o für einen weiten Abscheidungsbereich. Glyzin hat eine besondere Stellung unter den vorstehend genannten Komplexbildnern, da es den pH-Wert von wässrigen Lösungen von dreiwertigem Chrom, denen es zugesetzt wird, langsam erhöht. Eine frisch angesetzte Lösung von dreiwertigem Chrom und Glyzin bei pH 1,5 ist somit unbefriedigend als Verchromungsbad. Wenn jedoch die Lösung über Nacht stehengelassen wird, so daß dei pH-Wert beispielsweise auf 3,0 steigt und am nächstes Tag wieder auf pH 1,5 angesäuert wird, ist ihre Leistung als Verchromungsbad stark verbessert.
  • Der schwache Komplexbildner ist im wässrigen Verchromungsbad vorzugsweise in einer o,1 bis 6molaren Konzentration, insbesondere in o,25 bis 3molarer Konzentration vorhanden.
  • Die optimale Konzentration kann von der Zahl der im Molekül vorhandenen Komplexbildungsstellen abhängen. Beispielsweise kann Glutonsäure in stärker verdünnten Lösungen als Glyzin brauchbar sein.
  • Der Komplexbildner muss in einer für die Koordination mit dem gesamten vorhandenen Chrom genügenden Menge vorhanden sein, so daß anodische Oxydation von "freiem, d.h.
  • "nicht komplexgebundenem" Chrom weitgehend ausgeschaltet wird. Wenn filzes Chrom vorhanden ist, kann an der Anode Oxydation zum sechswertigen Zustand mit katastrophalen Ergebnissen stattfinden. Die Anwesenheit eines Reduktionsmittels, z.B. Hypophosphit, Sulfit, Glykollat und Formiat, ist vorteilhaft, wenn ungenügende Komplexbildung durch Reduktion von sechswertigem Chrom stattgefunden hat.
  • Als weitere Bestandteile des Verchromungsbades können Materialien verwendet werden, die im allgemeinen in dreiwertigen Verchromungsbädern vorhanden sind, nämlich dreiwertige Chromionen in o,1- bis 2,omolarer, vorzugsweise in o,35- bis 1,3molaresr Konzentration; Ammoniumionen in o,2- bis 6molarer, vorzugsweise 1- bis 6molarer Konzentration; Borsäure oder ein Borat in o,o3- bis molarer, vorzugsweise in o,5- bis lmolarer Konzentration; Alkali- und Erdalkalimetallionen in o,5molarer Konzentration und darüber; oberflächenaktive Mittel in Konzentrationen von 5 bis 50 Teilen pro Million Teile; Phthalsäureester, z. B. Di-n-phenylphthalat in gesättiger Lösung; Hypophosphitionen in o,o8- bis 2molarer Konzentration, vorzugsweise in o,2- bis 2molarer Konzentration (bezüglich der Verwendung von Hypophosphit wird auf die DT-PS ....,.... (Patentanmeldung P 24 47 897.5) der Anmelderin verwiesen.
  • Die Art des Anions oder der Anionen ist nicht entscheidend wichtig. Lösungen auf Basis eines einzelnen oder gemischte Anionensystems können verwendet werden. Zu den bevorzugten Anionen gehören Halogenide, z.B. Fluorid, Chlorid, Bromid, Jodid, Sulfat und Phosphoroxyanionen der verschiedensten Typen.
  • Wenn Chrom gemeinsam mit Eisen und/oder Nickel elektrolytisch abgeschieden werden soll, können diese Metalle ebenfalls in das Verchromungsbad einbezogen werden. Eisen ist vorzugsweise als Eisen(II)-ion in einer Konzentration von a,o2- bis 2,5molar vorhanden, während Nickel vorzugsweise in o,o2- bis 1,omolarer Konzentration verwendet wird.
  • Die Verchromungsbäder, die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellt werden, können unter Bedingungen, die für die elektrolytische Abscheidung aus dreiwertigen Chromlösungen üblich sind, eingesetzt werden. Die Temperatur liegt vorzugsweise bei Umgebungstemperatur oder darüber, kann jedoch für die Bildung von Legierungsabscheidungen für technische Zwecke bis zu 750C betragen oder noch höher liege.
  • Der Abscheidungsbereich oder die Stromdichte liegt gewöhnlich im Bereich von 30 bis 10 ooo A/m2, z.B. im Bereich von 80 bis 5000 A/m2. Insgesamt ist die Abscheidungsleistung bei niedrigen Stromdichten höher und bei hohen Stromdichten geringer. Dies bedeutet, daß Werkstücke mit komplizierter Form häufig in einer im wesentlichen gleichmässigen Dicke überzogen werden können. Bei Sulfatbädern werden Anoden aus Magnetit oder platiniertem Titan bevorzugt. Für Chlorid bäder und gemischte Chlorid/Sulfat-Bäder sind Kohleanoden billiger und vollkommen befriedigend. Nach dem Verfahren qemäss der Erfindunq herqestellte VerJ chromungsbäder, die GlyzinYenthalten, haben u.a. den Vorteil, daß sie Chromabscheidungen von hellerer Farbe bilden als Verchromungsbäder, die Hypophosphit enthalten.
  • Es geschieht häufig, daß Ergänzungslösung dem Bad während der Abscheidung zugesetzt werden muss. Vorzugsweise wird eine Ergänzungslösung, die das notwendige dreiwertige Chrom und den notwendigen Komplexbildner enthält, nach dem Verfahren gemäss der Erfindung behandelt, d.h. es wird wenigstens 5 Minuten bei einem pH-Wert von 2,5 bis 5 gehalten und dann zur Senkung des pH-Werts auf 1,o bis 4,o mit Säure versetzt, bevor sie dem Verchromungsbad zugesetzt wird. Die absoluten Konzentrationen von Chrom und Komplexbildner in dieser Ergänzungslösung sind nicht entscheidend wichtig. Die übrigen Bestandteile, z.B. Ammoniumion und Borsäure, können mit Hilfe dieser speziellen Ergänzungslösung ergänzt oder gesondert dem Verchromungsbad zugesetzt werden.
  • Beispiel Als ursprüngliche Lösungen wurden Lösungen bezeichnet, in denen der Komplexbildner unmittelbar bei normalen pH-Werten der Lösung von allgemein 1,o bis 1,5 zugesetzt wurde, worauf unmittelbar in der Hull-Zelle galvanisiert wurde.
  • Als behandelte Lösungen wurden Lösungen bezeichnet, deren pH-Wert auf 3 bis 3,5 erhöht wurde, und die eine Stunde bei dem hohen pH-Wert stehengelassen wurden, bevor ihr pH-Wert auf den Abscheidungs-pH-Wert gesenkt wurde, der so gewählt war, daß der beste Abscheidungsbereich erzielt wurde.
  • A. Chloridbäder Zusammensetzung der Lösung: Chromchlocidhexahydrat 240 g/l Ammoniumchlorid 100 g/l Borsäure 45 g/l Verschiedene Komplexbildner wurden der vorstehend genannten Lösung zugesetzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 A genannt.
  • Tabelle 1 A Komplexbildner Anfangs- pH-Wert Stromdichte Bemerkungen pH (bei Ab- A/m scheidung) 300 g/l DMF 1,4 1,4 3500 - 125 wie erwartet 300 g/l DMF 3,5(1Std.) 2,5 3800 - 90 verbesserter Bereich (Anfangs-pH mit NH3 eingestellt) loo g/l NaH2PO2 1,4 1,4 3000 - 150 schlechter Niederschlag wie aus einer Lösung mit nicht komplexgebundenem Chrom loo g/l NaH2PO2 3,5 2,5 5000 - 65 guter Nieder schlag mit (Anfangs-pH mit ausgezeichnei NH3 eingestellt) tem Bereich 35 g/l Glyzin 1,8 1,8 3000 - 350 guter Nieder-(HCl) schlag, kleiner Bereich 35 g/l Glyzin 3,0 2,5 )3000 - 200 besserer Be-(Anfangs-pH mit (HCl) reich NH3 eingestellt) 70 g/l Glyzin 2,3 2,3 3000 - 400 Glanznieder-l schlag mit kleinem Bereich 70 g/l Glyzin 3,2 3,o )3000 - 150 für dekorati..
  • (Anfangs-pH mit ve Cr-Überzu-NH3 eingestellt) ge Bereich Bereich loo g/l Sulfaminsäure 1,o 1,o 2250 - 1800 schlechter Bereich Sulfaminsäure 3,5 2,0 2500 - 1400 besserer Be-(Anfangs-pH mit reich NaOH eingestellt) Tabelle 1. A (Fortsetzung) Komplexbildner Anfangs- pH-Wert Stromdichte Bemerkungen pH (bei Ab- A/m I scheidung) loo g/l Harnstoff 2,o 2, )4000 - 800 Glanzniederschlag 100 g/l Harnstoff 3,0 2,5 # 4000 - 300 dto.
  • (Anfangs-pH mit (HCl) NH3 eingestellt) NH3 eingestellt) 200 g/l Harnstoff 2,5 2,5#4000 - 300 Glanzniederschlag 200 g/l Harnstoff 3,2 2,8 #4000 - loo Yoshida-Ver-(Anfangs-pH mit (HCl) chromungsbad ;NH3 eingestellt) Zitronensäure 150 g/l 1,o 1,o kein Nieder-(HCl) schlag Zitronensäure 150 g/l 3,0 2,5 )4000 - 600 sehr starker (pH mit NaOH ein- (HCl) Unterschied gestellt) 2 -Pyrrolidon 1200 g/l 1,4 1,4 )4000 - looo Glanzniederschlag 2-Pyrrolidon 3,5 2,5 )4000 - 250 gute Ver-200 g/l (NH3) (HCl) besserung loo g/l Bernsteinsäure 1,o 1,o 4000 - 1500 fleckiger Ni8-derschlag loo g/l Bernsteinsäure3,o 2,5 4000 - 400 gleichmässiger Nieder-(Anfangs-pH mit ger Nieder-NH3 eingestellt) schlag, besserer Bereich loo g/l Glucono- 1,4 1,4 4000 - 1000 fleckiger Nielacton derschlag loo g/l Glucono- I lacton 3t° 2,o 400 - 400 Glanznieder-i schlag, besse-(Anfangs-pH mit rer Berzeich NH3 eingestellt) B. Sulfatbäder Zusammensetzung der Lösung: Chromsulfat CR2(SO4)3 200 g/l Ammoniumsulfat 260 g/l Borsäure 45 g/l Verschiedene Komplexbildner wurden dieser Lösung zugesetzt.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 B genannt.
  • Tabelle tB Komplexbildner Anfangs- pH-Wert Stromdichte I pH (bei Ab- A/m L Abscheidung) Wie oben, ohne erwartetes Er Komplexbildner 2,0 2,0 4000 -- 800 gebnis: poröser Glanzniederschlag wie oben, ohne Komplexbildner 3,o 2,6 4000 - 400 Verbesserung (Anfangs-pH mit NH3 eingestellt) 2 4 loo g/l DMF 2,o 2,o 4000 - 600 geringe Verbesserung gegenüber komplexfreier Lösung 100 g/l DMF 3,0 2,8 )4000 - 250 Verbesserung (Anfangs-pH mit NH3 eingestellt) (H2S04) 100 g/l Glyzin 2,5 2,5 >4000 - 600 zusammenhänge -der Glanznie derschlag loo g/l Glyzin 3,2 2,8 4000 - 150 Verbesserung: ;(Anfangs-pH mit stark glänzen NH3 eingestellt) der Niederschlag 50 g/l Natrium- 3,5 3,0 3000 - loo guter Glanzformiat niederschlag 75 g/l Natriumformiat 3,5 2,9 ' 5000 - 80 dto.
  • 75 g/l Natriumformiat 1,5 1,5 2000 - 200 unregelmässiger Glanzniederschlag 60- g/l Natriumhypo- Niederschlag phosphit 1,5 1,5 2500 - 150 mit Eisblumenmuster bei hohen Stromdichten 60 g/l Natriumhypo- ausgezeichne-1 phosphit 3,5 3,3 ,5000 - 75 ter Niederschlag 100 g/l Natriumhypophosphit 3,5 3,o >5000 - 75 dto.
  • C. Gemischte Chlorid/Sulfat Bäder Zusammensetzung der Lösung: I Chromsulfat Cr2(SO4)3 200 g/l Kaliumchlorid 140 g/l Borsäure 45 g/l Die pH-Werte wurden durch Zusatz von Kaliumhydrochlorid erhöht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 C genannt.
  • Tabelle 1 C Komplexbildner Anfangs- pH-Wert Stromdichte Bemerkungen pH pH (bei Ab- A/m scheidung) Glyzin 130 g/l 2,o 2,0 4000 - 600 guter Niederschlag, eingeengter Bereich Glyzin 130 g/l 3,5 2,8 5000 - loo für kommerzielle dekorative Abscheidung geeigneter Bereich Glyzin 9o g/l 2,o 2,0 4000 - 9oo guter Wieder-| schlag, einge engter Bereich Glyzin 9o g/l 3,5 2,0 5000 - 200 verbesserter Bereich Glykollsäure 130 g/l 1,5 1,5 4000 - 750 schlechter Beach Glykollsäure 130g/l 3,5 2,7 5000 - 150 guter Bereich D. Gemischtes Chlorid-Sulfat Bad Zusammensetzung der Lösung: Chromsulfat Cr2(S04)3 120 g/l Kaliumchlorid 140 g/l Borsäure 45 g/l Die pH-Werte wurden durch Zusatz von Kaliumhydroxyd erhöht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 D genannt.
  • Tabelle 1 D Komplexbildner Anfangs- plI-Wert Stromdichte Bemerkungen pH (bei Ab- A/m scheidung) -Glyzin 80 g/l 1,7 1,7 3000- 500 schlechter Bereich Glyzin 80 g/l 3,5 2,8 5000- 120 guter Bereich Glykollsäure schlechter 80 g/l 1,5 1,5 3000 - 500 - Bereich Glykollsäure 80 g/l 3,5 2,7 5000 - 150 guter Bereich In den vorstehenden Tabellen sind die Ergebnisse paarweise angegeben. Das erste Ergebnis in jedem Paar ist das Er-Ergebnis eines Vergleichsversuchs und das zweite Ergebnis veranschaulicht die Folge der Veränderung des pH-Werts gemäss der Erfindung.

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von wässrigen Verchromungs bädern, dadurch gekennzeichnet, daß man a) eine wässrige Lösung bildet, die einen plI-Wert von 2,5 bis 5 hat und gelöste dreiwertige Chromionen in einer wenigstens o,lmolaren Konzentration und einen gelösten schwachen Komplexbildner für dreiwertiges Chrom in einer Konzentration enthält, die wenigstens genügt, um das gesamte dreiwertige Chrom in einen Komplex zu überführen; b) die wässrige Lösung wenigstens 5 Minuten bei pH 2,5 bis 5 hält und c) dann den pH-Wert der wässrigen Lösung durch Zusatz von Säure auf i,o bis 4,o erniedrigt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als schwachen Komplexbildner ein Hypophosphit, Glyzin, Glukonat, Glykollat, Formiat und/oder Formamid verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässrige Lösung in der Stufe b) erhitzt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässrige Lösung in der Stufe b) 5 Minuten bis 60 Stunden bei einem pH-Wert von 2,5 bis 5 hält.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeicl~ net, daß man den pH-Wert der wässrigen Lösung in der Stufe c) um wenigstens 0,5 Einheiten senkt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Komplexbildner im Bad in einer 0,1 bis 6molaren Konzentration verwendet.
  7. 7. Nach Anspruch 1 bis 6 hergestelltes glavanisches Verchromungsbad, enthaltend dreiwertiges Chrom in o,1- bis2,omolarer Konzentration, den schwachen Komplexbildner in o,1- bis 6,omolarer Konzentration, jedoch in einer Menge, die wenigstens genügt, um das gesamte dreiwertige Chrom in einen Komplex zu überführen und Borsäure oder ein Borat in o,o3-bis 1molarer Konzentration.
  8. 8. Wässriges galvanisches Verchromungsbad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es dreiwertiges Chrom in o,35- bis 1,3molarer Konzentration, den schwachen Komplexbildner in o,25- bis 3molarer Konzentration, jedoch in einer Menge, die wenigstens genügt, um das gesamte dreiwertige Chrom in einen Komplex zu überführen, Ammoniumionen in 1 bis 6molarer Konzentration, Borsäure oder ein Borat in o,5- bis lmolarer Konzentration, Alkali- oder Erdalkalimetallionen in wenigstens o,5molarer Konzentration, ein oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 5 bis 50 ppm, einen Phthalsäureester in der ättigungskonzentration in der Lösung und Hypophosphitionen in 0,2- bis 2molarer Konzentration enthält.
  9. 9. Wässriges galvanisches Verchromungsbad nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß es Eisen als Eisen(II)-ionen in o,o2- bis 2,5moLarer Konzentration enthält.
  10. lo. Wässriges galvanisches Verchromungsbad nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es Nickel in 0,02- bis 1,omolarer Konzentration enthält.
  11. 11. Verfahren zur galvanischen Verchromung, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Verchromungsbad nach Anspruch 7 - 1o auf eine Temperatur von Raumtemperatur bis 750C bringt, eine Anode und eine Kathode in das Bad taucht und Strom in einer Stromdichte von 30 bis 1o 000 A/m2 Kathodenfläche durch das Bad leitet und hierdurch Chrom auf der Kathodenoberfläche abscheidet.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Ergänzungslösung, die das notwendige dreiwertige Chrom und den notwendigen schwachen Komplexbildner enthält, wenigstens 5 Minuten bei einem pH-Wert von 2,5 bis 5 hält und dann vor der Zugabe zum Verchromungsbad auf einen pH-Wert von 1,o bis 4,o ansäuert.
DE19752550615 1975-11-11 1975-11-11 Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung Pending DE2550615A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752550615 DE2550615A1 (de) 1975-11-11 1975-11-11 Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752550615 DE2550615A1 (de) 1975-11-11 1975-11-11 Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2550615A1 true DE2550615A1 (de) 1977-05-18

Family

ID=5961470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752550615 Pending DE2550615A1 (de) 1975-11-11 1975-11-11 Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2550615A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2818780A1 (de) * 1977-06-14 1978-12-21 Ibm Galvanisches bad zum elektroplattieren von chrom oder chromlegierungen
EP0035667A1 (de) * 1980-03-10 1981-09-16 International Business Machines Corporation Elektroplattierlösung und Bad auf der Basis von dreiwertigem Chrom
US20100243463A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Herdman Roderick D Chromium Alloy Coating with Enhanced Resistance to Corrosion in Calcium Chloride Environments

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2818780A1 (de) * 1977-06-14 1978-12-21 Ibm Galvanisches bad zum elektroplattieren von chrom oder chromlegierungen
EP0035667A1 (de) * 1980-03-10 1981-09-16 International Business Machines Corporation Elektroplattierlösung und Bad auf der Basis von dreiwertigem Chrom
US20100243463A1 (en) * 2009-03-24 2010-09-30 Herdman Roderick D Chromium Alloy Coating with Enhanced Resistance to Corrosion in Calcium Chloride Environments
US9765437B2 (en) * 2009-03-24 2017-09-19 Roderick D. Herdman Chromium alloy coating with enhanced resistance to corrosion in calcium chloride environments

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2829980C2 (de) Wäßriges Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierungen und Verfahren zur Herstellung des in diesem enthaltenen Ammonium-Gold(I)-sulfit-Komplexes
DE3875227T2 (de) Verfahren zur herstellung eines bades fuer die elektroplattierung einer binaeren zinn-kobalt-, zinn-nickel- oder zinn-blei- legierung und damit hergestelltes elektroplattierungsbad.
DE1496916B1 (de) Cyanidfreies,galvanisches Bad und Verfahren zum Abscheiden galvanischer UEberzuege
DE2912354C2 (de) Wäßriges saures Bad und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Chrom oder Chromlegierungen
DE2506467C2 (de) Bad und Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Palladium-Nickel-Legierungen
DE1245678B (de) Waessriges galvanisches Chrombad und Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Glanzchromueberzuegen
DE587807C (de) Verfahren zum elektrolytischen Niederschlagen von Palladium
DE2208327A1 (de) Verfahren zur galvanischen Metallplattierung
DE3687089T2 (de) Kupferfolie, durch elektrolytische abscheidung hergestellt.
DE2550615A1 (de) Waessriges verchromungsbad und verfahren zu seiner herstellung
DE2352970A1 (de) Korrosionsbestaendige metallueberzuege, die galvanisch abgeschiedenes nickel und mikroporoeses chrom enthalten
DE4412253C2 (de) Elektrolytische Abscheidung von Palladium oder Palladiumlegierungen
DE2753591A1 (de) Galvanisches bad
DE3027982C2 (de) Wäßriges Bad und Verfahren für die galvanische Abscheidung einer schwarzen Nickelschicht
DE2360834C3 (de) Bad und Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Palladiumschichten
DE2741347A1 (de) Bad und verfahren zur elektrolytischen abscheidung von legierungen auf der basis von palladium
DE69109085T2 (de) Elektroplattierungsbadlösung für eine Zinklegierung und damit elektropattiertes Produkt.
DE2657012A1 (de) Galvanisches chrombad
DE614801C (de) Verfahren zur elektrolytischen Niederschlagung von Metallen der Platingruppe
DE2612443A1 (de) Dreiwertiges chrom enthaltendes galvanisches verchromungsbad
DE2014122A1 (de) Verfahren zum Herstellen elektrolytischer Rutheniumüberzüge und wässrige Elektrolysebäder zur Durchführung dieses Verfahrens
DE973986C (de) Verfahren zur galvanischen Abscheidung von Indium, insbesondere Indiumueberzuegen
CH647270A5 (de) Verfahren zur ergaenzung eines bades fuer die elektrolytische plattierung mit einer palladium/nickel-legierung mit palladium.
DE2333096B2 (de) Galvanisch aufgebrachter mehrschichtiger Metallüberzug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE584550C (de) Verfahren zur elektrolytischen Raffination von Chrom und Ferrochrom sowie zur Erzeugung von Chromsaeure