DE2806957A1 - Elektrolytfluessigkeit zur galvanischen ablagerung duktilen aluminiums - Google Patents

Elektrolytfluessigkeit zur galvanischen ablagerung duktilen aluminiums

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DE2806957A1
DE2806957A1 DE19782806957 DE2806957A DE2806957A1 DE 2806957 A1 DE2806957 A1 DE 2806957A1 DE 19782806957 DE19782806957 DE 19782806957 DE 2806957 A DE2806957 A DE 2806957A DE 2806957 A1 DE2806957 A1 DE 2806957A1
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aluminum
aprotic solvent
solvent
ether
electrolyte liquid
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Theo Ernest Gerard Daenen
Steven Adolph Stolk
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/42—Electroplating: Baths therefor from solutions of light metals
    • C25D3/44—Aluminium

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

PHX 89
MV Γ>ίν!'··ο· :" - 'ν'-·' - ·'· .'·1%·Τ-Π JELM/CB
PHX 8696
JELM/CB
1.2.1978
Elektrolytflüssigkeit zur galvanischen Ablagerung duktilen Aluminium s.V
Die Erfindung betrifft eine Elektrolytflüssigkeit zur galvanischen Ablagerung duktilen Aluminiums auf einem elektrisch leitenden Substrat, ein Verfahren zur Herstellung davon und die galvanische Ablagung duktilen Aluminium mit-' tels einer solchellFlüssigkeit.
Aus der US-PS 3.929.611 ist ein derartiger Elektrolyt bekannt, der in einem wasserfreien aprotischen, Lösungsmittel wasserfreies Aluininiumchlorid und ein Metallhydrid wie Lithium-Aluminiumhydrid, enthält. Als Lösungsmittel wird ein Äther verwendet, der aus der durch Diäthyläther, Äthyl-nbutyläthers Anisol, Phenetol und Diphenyläther gebildeten Gruppe gewählt ist. Aus. dem.Elektrolyten kann weisses duktiles Aluminium abgelagert werden»
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PHN 8696 1.2.1978
Diese Lösungsmittel haben teils sehr
niedrige Siedepunkte und sehr niedrige Flammpunkte (Diäthyläther 35°C bzw. -4o°c) und teils lösen sich die Badbestandteile sehr schwer darin. Für die Praxis sind diese Lösungsmittel, namentlich infolge ihrer grossen Brennbarkeit, durchaus nicht geeignet.
Die elektrolytische Ablagerung von Aluminium ist deshalb bisher nahezu eine Kuriosität geblieben.
In einem Aufsatz von J.H. Cönnor und A.
Brenner in "J. Electrochem. Soc." 103, S. 657τ662 (1956) sind eine Anzahl anderer ätherartiger Verbindungen mit höheren Flammpunkten erwähnt, aber diese werden als ungeeignet betrachtet infolge der Tatsache, dass entweder sich das A1C1„ darin ungenügend3öst oder eine störende chemische Reaktion auftritt.
Die Anmelderin hat u.a. gefunden, dass
ein Elektrolyt, der Diäthylenglykoldimethyläther als Lösungsmittel enthält, wegen der Tatsache, dass AlCl» heftig mit diesem Lösungsmittel reagiert, nicht besonders attraktiv ist. Bei dieser Reaktion zersetzt sich das Lösungsmittel teilweise und wird eine unlösliche Verbindung gebildet.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein galvanisches Bad zur Ablagerung von Aluminium in einem aprotischen Lösungsmittel mit Jttherstruktur anzugeben, das frei von uner— wünschten unlöslichen Nebenprodukten ist. Die Vorteile der
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Anwendung derartiger Atherverbindungen mit einem hohen Flammpunkt als Lösungsmittel werden dann völlig ausgenutzt.
Die erfindungsgeraässe Elektrolytflüssigkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass das aprotische . Lösungsmittel mit Ätherstruktur einen Flammpunkt über 40°C besitzt und der Formel RO - (CH2)m - 0 - (CH2)n- OR« entspricht, worin m und η ganze Zahlen zwischen 1 und sind und R und R1 Alkylgruppen darstelle^ und dass die" überdies ein zweites aprotisches Lösungsmittel enthält, das mit A1G1„ durchaus nicht reagiert oder imstande ist, damit eine koordinative Verbindung zu bilden.
Zur Bereitung einer solchen Elektrolytflüssigkeit wird das wasserfreie Aluminiumchlorid zunächst in einem inerten aprotischen Lösungsmittel gelöst, das gegebenenfalls mit dem Aluminiumion eine koordinative Verbindung bildet; wird gesondert ein Metallhydrid in einem aprotischen Lösungsmittel mit Ätherstruktur nach der Formel RO - (CH )m - 0 - (CH ) OR1 mit einem Flammpunkt über hO C gelöst, wobei m und η ganze Zahlen zwischen 1 und sind und R und R1 Alkylgruppen darstellen, und werden die beiden Lösungen in einem derartigen Volumenverhältnis miteinander gemischt , dass keine störenden Nebenreaktionen auftreten.
Der diesem Herstellungsverfahren zugrunde liegende Gedanke ist, dass das Lösungsmittel, in dem
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PHN 8696 I.2.I978
in erster Linie das AlCl., gelöst wird bzw. mit dem es die koordinative Verbindung bildet, als Puffer für die beim Mischen mit der Ätherverbindung ausgelöste Reaktionswärme auftritt. Beim Vorhandensein einer genügenden Menge dieses Zusatzlösungsmittels tritt keine Zersetzung der Ätherverbindung auf.
Vorzugsweise wird der Lösung des A1C1„
in dem inerten aprotischen Lösungsmittel oder der koordinativen Aluminiumverbindung das reine Lösungsmittel mit Äther— struktur zugesetzt, wonach dieser Lösung eine derartige Menge Metallhydrid zugesetzt wird, dass der erhaltene Niederschlag wieder gelöst wird.
Bei der letzteren Abwandlung schlägt
sich zwar eine Aluminiumchlorid-Ätherverbindung nieder, aber diese löst sich wieder bei Zusatz des Metallhydrids.
Das erwähnte inerte aprotische Lösungsmittel kann u.a. Toluol oder Pentan sein. Auch Tetrahydrofuran oder Triäthylamin können verwendet werden, die zugleich als Ligand bei der Bildung einer koordinativen Aluminiumverbindung dienen. Diese koordinative Verbindung kann auch auskristallisiert und dann in das aprotische Lösungsmittel mit Ätherstruktur mit hohem Flammpunkt gebracht werden.
Das letztere aprotische Lösungsmittel mit Ätherstruktur kann Diäthylenglykoldimethylather, Triäathy-
lenglykoldimethyläther, Tetraäthylenglykoldimethyläther oder Diäthylenglykoldiäthyläthei1 sein.
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PHN 86^6 1*2.1978
Die Erfindung wird nachstehend an Hand ; einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Wasserfreies Aluminiumchlorid in einer
Menge von 97s1 S wird in Hz g trockenem Toluol gelöst und danach wird der Lösung 200 ml trockener Diäthylenglykoldimethyläther zugesetzt. Es findet eine Reaktion statt, bei der sich ein grauer Niederschlag bildet. Der Lösung mit Niederschlag wird 9 »87 g reines LiAlHj1, in 200 ml Diäthylenglykoldimethyläther gelöst, zugesetzt und das Ganze wird energisch gerührt. Dabei löst sich der Niederschlag wieder und bildet sich eine klare Lösung.
2. Einem Gemisch von 80 g trockenem Diäthyl-
äther und 17O g trockenem Tetrahydrofuran wird 200 g wasserfreies A1C1_ zugesetzt und das Ganze wird gerührt, bis das A1C1„ völlig in Lösung gegangen ist.Nach Abkühlung kristallisiert sich die Verbindung Aid«. 2CkHqO aus und wird dann abfiltriert. Der Filterrückstand, der 158,3 S wiegt, wird in eine Menge von 213)6 g Diäthylenglyko^dimethyläther (Flammpunkt 70°C) gebracht. Es findet eine träge Reaktion statt, bei der-ein graues unlösliches Produkt gebildet wird. Nach Zussfcz von 3r15 S reinem LiAlHr löst sich dieses Produkt und wird eine farblose klare Flüssigkeit erhalten.
Aus dieser Lösung wird auf einer aus
Kupfer bestehenden Kathode bei 250C weisses duktiles Aluminium abgelagert. Die Anode besteht aus Aluminium und die verwendete Stromdichte ist 1 ^^§35 / Q g ß β
ORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

  1. 2806967
    PHN 8696 1.2.1978
    PATENTANSPRÜCHE:
    lly Elektrolytflüssigkeit für die galvanische Ablagerung duktilen Aluminiums auf ein elektrisch
    leitendes Substrat, bestehend aus einer Lösung wasserfreien Aluminiumchlorids und eines Metallhydrides in einem wasserfreien aprotischen Lösungsmittel mit Ätherstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass das aprotische Lösungsmittel mit Äther-
    -en
    struktur ein/Flammpunkt über 40°C besitzt und der Formel
    RO - (CH_) : - 0 - (CHO) - OR' entspricht, worin m und η ganze Zahlen zwischen 1 und 6 sind und R und R1 Alkylgruppen darstellen, und dass sie übex^dies ein zweites aprotisches
    Lösungsmittel enthält, das mit AlCl,, durchaus nicht reagiert oder imstande ist damit eine koordinative Verbindung zu bilden.
    2. Verfahren zur Herstellung einer Elektrolytflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wasserfreies Aluminiumchlorid zunächst in einem inerten aprotischen Lösungsmittel gelöst wird, das gegebenenfalls mit dem Aluminiumion eine koordinative Verbindung bildet; dass gesondert ein Metallhydrid in einem aprotischen Lösungsmittel mit Ätherstruktur nach der Formel RO - (CH„) - 0 (CHp) OR' mit einem Flammpunkt über 40°C gelöst wird, wobei m und η ganze Zahlen zwischen 1 und 6 sind und R und R'
    Alkylgruppen darstellen, und dass die beiden Lösungen in
    einem derartigen Volumenverhältnis miteinander gemischt werden, dass keine störenden Nebenreaktionen auftreten.
    809835/0666
    ORIGINAL INSPECTED
    PHN 8696 1.2.1978
    3. Verfahren zur Herstellung einer
    Elektrolytflüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung des A1C1„ in dem inerten aprotischen Lösungsmittel oder der koordinativen Aluminiumverbindung das reine Lösungsmittel mit Ätherstruktur zugesetzt wird, wonach dieser Lösung eine derartige Menge Metallhydrid zugesetzt wird, dass der erhaltene Niederschlag wieder gelöst wird.
    h. Verfahren zur galvanischen AbIa-
    gerung duktilen Aluminiums auf einem elektrisch leitenden Substrat mittels einer Elektrolytflüssigkeit nach Patentanspruch 1.
    5. Substrat, das mit einer nach Anspruch
    h erhaltenen Schicht duktilen, Aluminiums versehen ist.
    809835/0666
DE19782806957 1977-02-25 1978-02-18 Elektrolytfluessigkeit zur galvanischen ablagerung duktilen aluminiums Granted DE2806957A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLAANVRAGE7702018,A NL182972C (nl) 1977-02-25 1977-02-25 Werkwijze voor de bereiding van een electrolyt voor het galvanisch neerslaan van aluminium; substraat, voorzien van een laag ductiel aluminium.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2806957A1 true DE2806957A1 (de) 1978-08-31
DE2806957C2 DE2806957C2 (de) 1987-02-05

Family

ID=19828053

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782806957 Granted DE2806957A1 (de) 1977-02-25 1978-02-18 Elektrolytfluessigkeit zur galvanischen ablagerung duktilen aluminiums

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US (1) US4145261A (de)
JP (1) JPS5934236B2 (de)
CH (1) CH642114A5 (de)
DE (1) DE2806957A1 (de)
FR (1) FR2381838A1 (de)
GB (1) GB1547743A (de)
NL (1) NL182972C (de)

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