DE2847961C2

DE2847961C2 -

Info

Publication number: DE2847961C2
Application number: DE2847961A
Authority: DE
Inventors: Donald John Winchester Hampshire Gb Barclay; William Morris Eastleigh Hampshire Gb Morgan
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1988-05-26
Also published as: CH634608A5; IE46314B1; BR7800435A; CS207586B2; PL115194B1; SE7704662L; BE853929A; AU3269978A; DD136751A5; ATA14278A; DE2723943C2; ES466303A1; CA1099078A; GB1591051A; JPS5395834A; IE780152L; NL7800850A; SE429764B; DE2847961A1; US4417955A

Description

Die Erfindung betrifft eine wäßrige, ins chemische Gleichgewicht gebrachte Thiocyanato-Chrom (III)-Kom plex-Lösung, wobei an das zentrale Chromatom minde stens ein nicht aus H₂O oder Thiocyanat bestehender Ligand gebunden ist, nach Patent 27 23 943 zum Verwenden als Chromquelle in einem Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen.

Unter den im Hauptpatent behandelten Ausführungsformen wurden bereits Thiocynato-Chrom (III)-Komplexe beson ders herausgestellt, welche als von Wasser und Thio cyanat verschiedenen Liganden Chlor enthalten. Es ist die Aufgabe der Erfindung, Thiocyanatkomplexe, die ähnlich günstige Eigenschaften aufweisen wie die chlorhaltigen Komplexe, aber außerdem aus den billig sten und am leichtesten erhältlichen Ausgangsstoffen hergestellt werden können, anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit einer Lösung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung handelt es sich um eine zweckmäßige Ausgestaltung der im Hauptpatent beanspruchten Lösung.

Das SO₄ ^2--Ion stabilisiert das Chrom (III) gegen Hydrolyse und ermöglicht es auch, die schwarzen Nieder schläge, welche durch die Anwesenheit des Komplexions Cr (H₂O)₆ ³⁺ in der Lösung hervorgerufen werden, auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Als Ausgangsstoffe für die Herstellung der gemischten Thiocyanato-Chrom (III)-Komplexe kann man entweder Chrom (III)-Sulfat, welches das billigste und am leichtesten erhältliche Chrom (III)-Salz ist, und Natriumthiocyanat oder Chrom (III)-Thiocyanat und Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsulfat verwenden. Zur Herstellung der Komplexe unter Verwendung der genannten Ausgangsstoffe geht man - entsprechend dem im Hauptpatent beschriebenen Ver fahrensablauf - so vor, daß man eine wäßrige Lösung von Chrom (III)-Sulfat (Cr₂ (SO₄)₃ ^·15 H₂O) mit Na trium- oder Kaliumthiocyanat oder Chrom (III)-Thio cyanat mit Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsulfat ins chemische Gleich gewicht bringt. Dabei wird das Verhältnis von Chrom (III) zu Thiocyanationen auf 1 : 4 eingeteilt. Im ein zelnen erfolgt die Herstellung des Bads in der folgenden Weise:

50 g Borsäure und 160 g Natriumsulfat (Na₂ SO₄ ^·10 H₂O) werden in 1 Liter deionisiertem oder destilliertem Wasser gelöst. Der pH-Wert wird mittels zehnprozen tiger NaOH oder zehnprozentiger H₂SO₄ auf 2,5 eingestellt. Dann werden 33 g Chrom (III)-Sulfat (Cr₂ (SO₄)₃ ^·15 H₂O) und 32 g Natriumthiocyanat zugefügt. Wenn sich die Salze aufgelöst haben, wird die Lösung auf 85 ± 5°C erhitzt und 90 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abkühlen wird der pH-Wert mittels zehnprozentiger NaOH oder zehnpro zentiger H₂SO₄ auf 2,5 eingestellt. Schließlich werden 0,5 g Natriumlaurylsulfat pro Liter zugefügt. Die Lösung kann nun zur Chromabscheidung benutzt werden.

Der Plattierungsprozeß kann in der Hull-Zelle durchgeführt werden. Eine zufrieden stellende Abscheidungsstromdichte liegt bei 5 A/dm², bei der 0,5 µm dicke Chromschichten in sechs Minuten niederge schlagen werden können. Die Temperatur sollte während des Plattierens in einem Bereich zwischen 20 und 25°C gehalten werden. Glänzende Chromniederschläge werden in einem Strom dichten-Bereich zwischen 0,8 und 22 A/dm² erhalten.

Der pH-Wert des Bades muß kontinuierlich über prüft und innerhalb des Bereichs zwischen 2,3 und 2,7 gehalten werden.

Wegen der niedrigen Gesamt-Chrom (III)-Konzentration sind Ergänzungen der Lösung in regelmäßigen Abständen notwendig. Dies wird erreicht, indem festgelegte Mengen eines weiter unten beschriebenen Konzentrats in Abhängigkeit des Baddurchsatzes (Amperestun den) zugegeben werden.

Herstellung des Konzentrats

50 g Borsäure werden in 1 Liter Wasser gelöst. Dann wird der pH-Wert auf 2,5 eingestellt und 331 g Cr₂ (SO₄)₃ · 15 H₂O und 324 g Natriumthiocyanat zugegeben. Zum Auflösen wird auf 85 ± 5°C erhitzt und diese Temperatur 90 Minuten lang ge halten. Nach dem Abkühlen wird der pH-Wert auf 2,5 einge stellt. Wegen der hohen Konzentration der Salze kann es notwendig sein, das Konzentrat zu erhitzen, um sicherzu stellen, daß alle Salze sich auflösen. 13 ml dieses Konzen trats werden immer dann zugegeben, wenn das Bad einen Durchsatz von einer Ampere stunde aufweist.

Claims

Wäßrige, ins chemische Gleichgewicht gebrachte Thiocyanato- Chrom (III)-Komplex-Lösung, wobei an das zentrale Chromatom mindestens ein nicht aus H₂O oder Thiocyanat bestehender Ligand gebunden ist, nach Patent 27 23 943 zum Verwenden als Chromquelle in einem Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr gemischte Thiocyanato- Chrom (III)-Komplexe der allgemeinen Formel [Cr^III (H₂O)_6-2-p-n (SO₄)_p (NCS)_n]^3-2p-n,wobei n eine ganze Zahl 1, p = 1 oder 2 und die Summe aus 2p + n nicht größer als 6 ist, vorliegen.