DE2803060A1 - Verfahren zur stromlosen aufbringung von silber- und kupferschichten auf unedlere metalle - Google Patents
Verfahren zur stromlosen aufbringung von silber- und kupferschichten auf unedlere metalleInfo
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description
DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCIIEIPEAXSTALT VORMALS ROESSLER 6000 Frankfurt/Main, Woißfrauenstrasse 9
Verfahren zur stromlosen Aufbringung von Silber- und Kupfer
schichten auf unedlere Metalle.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur stromlosen Aufbringung
von haftfesten Silber- und Kupferschicht en auf unedlere Metalle
aus einem Salzbad. Als unedlere Grundmetalle dienen öle TIemente
der IV. bis VII. Nebengruppen des periodischen Systems bzw. deren Legierungen, sowie Eisen, Kobalt und Nickel bzw.
deren Legierungen. Ferner können Beryllium, Aluminium, Aluminiuplegierungen
oder Silizium beschichtet werden.
Die genannten Metalle können wegen ihrer hohen Neigung zur Passivität auf nassgalvanischem Iveg wegen der Ausbildung von
Oxidschichten nur schlecht bzw. nicht mit einer haftfesten Metallschicht überzogen werden.
Es war daher Aufgabe rler vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur haftfesten Beschichtung von unedleren, zur Ausbildung einer
passivierenden Oxidschicht zeigenden Metallen mit Silber-.und
Kupferüberzügen zu finden, oei dem die Passivierung der zu beschichtenden
Metalle nicht stöii bzw. aufgehoben wird.
Diese Aufgabe wurde erf indung sgeniäss dadurch gelöst, dass die unedleren Metalle bei Temperaturen oberhalb 25O0C in eine Salzschmelze
eingetaucht werden, die Silber- oder Kupfersal ze ent-
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hält. Als Metalle für eine Versilberung kommen insbesondere
die Metalle der IV. bis VII. Nebengruppen des Periodischen Systems
bzw. deren Legierungen, die Metalle Eisen, Kobalt, Nickel bzw. deren Legierungen sowie Beryllium, Aluminium, Kupfer und Silizium
in Frage. Für eine Verkupferring eignen sich besonders Titan,
Zirkon, Hafnium, Chrom, Beryllium, Aluminium, Eisen, Kobalt und
Nickel«
Nach der erfindungsgemässen haftfesten Beschichtung der genannten
Metalle mit Silber oder Krofer können diese Schichten galvanisch
verstärkt und die so beschichteten Metalle an der Luft gelötet werden.
Man verwendet dabei eine Salzschmelze, die aus dem Salz des abzuscheidenden
Metalls besteht oder es enthält. In diese Salzschmelze wird das zu beschichtende Metall eingetaucht, wobei
im Rahmen einer Zeraentationsrealction das unedlere Grundmaterial
pich auflöst und das edlere Metall, das in der Schmelze enthalten ist, sich haftfest abscheidet.
Das so mit dem edleren Metall überzogene iirundmetall ist nach
der 7em?ntationsreaktion vor weiterem Angriff durch Sauerstoff
geschützt.
Für die Versilberung und Verkupferung kommen eine Vielzahl von
Silbrtx- und Kupfersalzen in Frage, soweit ihr Schmelzpunkt unterhalb
eiern der zu beschichtenden Metalle liegt. Ausserdem müssen
sie sich gegebenenfalls in einer Grund schmelze lösen lassen und dürfen sich nicht zu schnell zersetzen. So ist eine Versilberung
möglich mit Ag3SO4, Ag3PO4, K £*Ag(CN)27,-Ag'-\ AgCl, AgBr und AgJ.
\rorzugsweise verwendet man eine Siller'ialogenidschmel ze oder
eine Alkali- oder Erdalkalilvilogen ι rischniel ze (Grundsenkel ζΌ ,
ili" Si 1 Vi-rlii] n; "iii ι] r.i iyr Λα·_ Yorbi nnnn 'ion eol^.i nn1 lirJl; , r-.u.··
denen sich rlurch Umlagerung in der Schmelze Silberhalogenide bilden können, tia vor allem das Halogenid eine Auflösung der
oxidischen Passivschicht auf der Oberfläche des ?λι beschichtenden
Metalls bewirkt und somit die Haftfestigkeit der Schicht
auf der Unterlage begünstigt. Dasselbe gilt sinngenrjss auch
für die Verkupferung. Am besten haben sich Schmelzen aus reinem AgCl bzw. CuCl bewährt.
Das sich bei der Zementierung auflösende Grunösietall entweicht
bei der Arbeitstemperatur entweder als fxüchtige Verbindung aus der Schmelze (z.B. TiCl.) oder die entstehenden Verbindungen
werden in der Schmelze gelöst bzw. ausgefüllt.
Für die Wahl der Arbeitsteinperatur sind bestimmend: Der
Schmelzpunkt des Metallsalzes, der Schmelzpunkt des zu beschichtenden
Metalles, der Schmelzpunkt des abgeschiedenen Metalles, eventuelle Umwandlungen der Gitterstruktur des zu
beschichtenden Metalles und die Reaktionsgeschwindigkeit dos
Besol;ichtungsvorgangs.
Als geeignet haben sich Temperaturen oberhalb 250 C, vorzugsweise
zwischen 500 und 800°C erwiesen.
Zur Erleichterung des A')baus der oxidischen Passivschichten
auf der Oberfläche der zu beschichtenden Metalle durch don Angriff
der Schmelze empfiehlt es sich, die Metalle vor dein
Tauchen zu reinigen, zu beißet: und sorgfältig zu trocknen.
Der Beschiel) tung svorgang kann im Prinzip an Luft iluruligofii «>r ί
werden. Zur Erzielung besonders gut haftender Schichten und zur Verrat- dung der Oxydation der zu beschiel) tendf?u Metalle st.--
„ 6 -
9 Ü 9 8 3 0 / (H U 1
wie der Deckschichten wird der Beschichtungsprozess vorzugsweise
unter Schutzgas, wie z.B. Argon, oder im Vakuum durchgeführt. Ferner ist er empfehlenswert, die zu beschichtenden
Proben unter Schutzgas oder JTo ch vakuum mindestens auf die Temperatur
der Schmelze vorzuheizen, um beim Eintauchen ein Erstarren von Schmelze an der Oberfläche der Probe und damit SaIzeinschliisse
zu vermeiden.
Nach der Beschichtung der genannten Metalle müssen anhaftende
Salzieste entfernt werden. Im Falle der silbersalzhaltigen
Schmelzen wird konzentrierte wässrige Ammoniaklösung oder Cyanidlösung
verwendet. Letztere Lösung findet auch bei der Entfernung von Kupfersalzresten Verwendung.
Folgende Beispiele sollen das erfindung sgeniässe Verfahren näher
erläutern
Werkstücke aus Reintitan,einer Titanlegierung, Zirkon, Hafnium,
Vanadin, Niob, Ta.ital, Chrom, Molybdän, Wolfram, Rhenium, Beryllium
und Aluminium werden mit Sand gestrahlt. Nach der Beize mit ItF/
HNO werden die Teile mit Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet.
Danach werden die Teile in oiner Argonau^ospUire
nach einem Vorheizen in eine Si Ibereh] ori dschmolze von "t.. 500 C
Ms zu 8000C getaucht. Nach venigen Minuten sind die» T-roben mit.
einer Silberschicht überzügen. Anhaftendes Süberchlo^id wird
durch konzentrierte iriissrige Ammoniaklösung entfernt.
909830/0 4 41
Ein Stück Silizium wird ohne Vorbehandlung in eine Silberchloridschmelze
bei ca. 100O0G eingetaucht. F^ch einigen
Minuten ist die Probe mit Silber beschichtet. Anhaftendes Silberchlorid wird wie in Beispiel 1 entfernt.
Eine Nickel-Kupfer~Legieruug wird ohne Vorbehandlung in einer
Schmelze aus Silberchlorid bei 5000C versilbert. Die Entfernung
von Silbcrchlorid erfolgt durch eine Thiosulfatlösung.
Ein Blech aus Zirkon wird in eine Silberbromidschniel ze bei ca. 60O0C eingetaucht. Nach wenigen Minuten ist die Beschichtung
mit Silber erfo3gt. Anhängendes Silberbromid wird durch eine
Cyanidlösung entfernt.
Ein Blech aus Titan wird bei einer Temperatur zwischen 500 ur.c'
SCiO0C in eine Schmelze aus CuCl eingetaucht. Nach einigen
Minuten wird das Teil herausgenommen, abgekühlt und nit einer
Cyauidlösung von anhaftendem CuCl befreit.
-S-
28Q3060
In allen Beispielen erhält man eine Silber- bzw. Kupferbesohichtung
von IO bis 20 ,um Stärke, die das unedlere Metall
vor Weiteroxydation an Luft schützt und die galvanisch verstärk", werden kann.
Frankfurt Alain, 3-1.1978
Dr.Dr.-Pi
Dr.Dr.-Pi
909830/0441
Claims (1)
- 78105DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VOWLVLS SOESSLEIt 600O Frankfurt/Main j Weißfrauenstrasse 9Verfahren zur stromlosen Aufbringung von Silber- und Kupferschient en auf unedlere Metalle.PAT ENT ANS PR \. ΊΙΙΕ1. Verfahren zur stromlosen Aufbringung von haftfesten Gilberund Kupferschichten auf unedlere Metalle, .^^!J^iL-^illlliii'iJ: zeichnet, dass diese unedleren Metalle bei Temperaturen oberhalb ?5O C in eine SaI zschsiel /e eingetaucht worden, die Silber- oder Kupfersalze enthält.2. Verfahren nach Anspruch 1, d_achirch gekennζei clinet, dass eine Salzschmelze Anwendung findet, lie als Silber- oder Kupfersalze deren Halogenide enthält.3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gokeun-Ze7' eh net, dass als Silber- oder Kupfersalz das Chlorid verwendet wird.h. Verfr.Mren nach den Ansprüchen 1 bis 3{ ei ad v-ypji^j? ^" e]]!1 Z. zeichnet, dass Alkali- oder Erdalkali halogenide zugesetzt werden .909830/0A41 BADORiGfNAL5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 1)is4 , dadurch gekenn-.zeichne
tragen.zeichnet5 dass die Arbeitstemperaturen 500 bis 8000C be-6. Verfahren nacli den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung unter Schutzgas oder im Vakuum erfolgt.7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beschichtung rait Silber als unedlere Hstallo die Metalle der IV. bis VII. Nebengruppe des periodischen Systems bzw. deren Legierungen Eisen, Kobalt, Nickel bzw. deren Legierungen, .-sowie Beryllium, Aluminium, Kupfer oder Silizium Verwendung finden können8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass bei der Beschichtung mit Kupfer als unedlere Metalle Titan, Zirkonium, Chrom, Beryllium, Aluminium, Eisen, Kobalt, Nickel oder deren Legierungen Verwendung finden können.9 0 9 8 3 Π / Ci ι-, 4 I
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|---|---|---|---|
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| IT69922/78A IT1174258B (it) | 1978-01-25 | 1978-12-21 | Procentimento per il riporto non eletrolitico di strati diargento e rame su metalli non nobili |
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