DE3100997C2 - Bad zum galvanischen Abscheiden von Rhodiumüberzügen - Google Patents
Bad zum galvanischen Abscheiden von RhodiumüberzügenInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
Es wird ein galvanisches Bad zum Abscheiden schleierfrei glänzender Rhodiumüberzüge beschrieben, das einen weißgoldähnlichen Farbton und spannungsarme Schichten liefert. Dieses Bad enthält neben Rhodiumsulfat oder -phosphat, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure noch zusätzlich eine Sulfonsäure, insbesondere eine aromatische Sulfonsäure, wie beispielsweise Phenolsulfonsäure.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bad zum galvanischen Abscheiden schleierfrei glänzender Rhodiumüberzüge, das
Rhodiumsulfat oder -phosphat, Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure enthält.
Für dekorative Rhodinierungen, besonders für die Beschichtung von Weißgold, werden Rhodiumüberzüge
benötigt, die einen schleierfreien Hochglanz und einen besonders hellen, der Weißgoldfarbe ähnlichen Grauton
aufweisen. Die Schichtdicken dieser Überzüge liegen zwischen 0,1 und 1 μίτι.
Zur Abscheidung galvanischer Rhodiumschichten werden hauptsächlich Bäder verwendet, die Rhodiumphosphat
oder -sulfat und Schwefel- oder Phosphorsäure enthalten. Werden Schichten von mehr als 0,1 μπι
Dicke abgeschieden, so gelingt es aus diesen Bädern ohne weitere Zusätze nicht, die geforderten schleierfrei
glänzenden Überzüge abzuscheiden. Auch der hellgraue Farbton der Schichten ist mit den bekannten Bädern
nur schwer reproduzierbar zu erhalten, selbst wenn bei der Herstellung der Rhodiumpräparate die
erforderlichen Bedingungen genau eingehalten werden.
Überzüge aus diesen Bädern weisen außerdem starke innere Spannungen auf, so daß bereits bei sehr dünnen
Schichten zahlreiche Risse in der Schicht auftreten. Die korrosionsschützende Wirkung der Rhodiumschicht
wird dadurch stark vermindert.
Es sind bereits Rhodiumbäder mit verschiedenen Zusätzen bekannt, die die genannten nachteiligen Eigenschaften
der abgeschiedenen Rhodiumschichten verbessern sollen. Metallische Zusätze wie Thallium (CH-PS
5 53 255) oder Kupfer (FR-PS 15 77 593) haben den Nachteil, daß sie stark giftig sind oder nicht den gewünschten
hellen Farbton ergeben.
Bei der Verwendung von Alkalimetallchloriden, wie MgCl2 oder AlCI3(DE-AS 23 29 578), kann an der Anode
etwas Chlor entstehen, wodurch die Anwendung wesentlich erschwert wird. Außerdem ist es durch den
ständigen Chloridaustrag schwer, konstante Abschei-
dungsbedingungen zu erzielen.
Die Verwendung organischer Verbindungen in Rhodiumbädern führt in der Regel zu schichten, die zwar
glänzend sein können, aber nicht mehr die helle Farbe aufweisen.
So ist ein Rhodiumbad bekannt (DE-PS 6 27 264), das Benzoesäure, Phenollösung und Gelatine enthalten
kann. Weiterhin sind mehrbasische organische Säuren (DE-AS 22 42 503) und Glutarsäure (DE-OS 22 42 503)
als Zusätze bekannt Die aus diesen Bädern hergestellten Rhodiumschichten zeigen jedoch nicht die gewünschte
Weißgoldfarbe.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bad zum galvanischen Abscheiden schleierfrei glänzender
Rhodiumüberzüge zu finden, das Rhodiumsulfat oder -phosphat. Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure
enthält und einen dem Weißgold ähnlichen Farbton und spannungsarme Schichten liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es mindestens eine Sulfonsäure enthält Vorteilhafte Ausbildungen des Bades nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es mindestens eine Sulfonsäure enthält Vorteilhafte Ausbildungen des Bades nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.
Obwohl organische Verbindungen in der Regel als Zusatz zu Rhodiumbädern die helle Farbe der Überzüge
beeinträchtigen, hat sich überraschend gezeigt, daß Sulfonsäuren, insbesondere aromatische Sulfonsäuren,
wie z. B. Phenolsulfonsäure, Pyridin-3-Sulfonsäure oder
Naphthalin-tri-Sulfonsäure, in schwefel- und phosphorsauren
Bädern äußerst stabil sind und zu sehr hellen und glänzenden Schichten führen, die spannungsarm sind, so
daß auch noch Schichten über 1 μηι Dicke abgeschieden
werden können. Auch Alkylsulfonsäuren mit 1 bis 7 C-Atomen, wie Äthansulfonsäure, Butansulfonsäure
und 2-Hydroxyäthansulfonsäure oder Vinylsulfonsäure, können hierfür verwendet werden.
Durch Zusatz einer kleinen Menge einer Phosphonsäure, z.B. von 1-Hydroxyäthan-l, 1-diphosphonsäure
und/oder eines stabilen Netzmittels, z. B. eines Fluortensids, wird ein Festhaften des an der Kathode entstehenden
Wasserstoffes verhindert, wodurch die Gleichmäßigkeit von Farbe und Glanz auf der gesamten zu
rhodinierenden Oberfläche noch verbessert wird.
Die Bäder können bei Stromdichten von 0,5—5 A/ dm2 und Temperaturen bis 60°C betrieben werden.
Die Erfindung soll anhand folgender Beispiele näher erläutert werden:
Aus einem Rhodiumbad, das 2 g/l Rhodium als Rhodiumsulfat und 40 g/l Schwefelsäure enthält, wird bei
4O0C und einer Stromdichte von 1 A/dm2 eine 0,5 μπι
dicke Rhodiumschicht abgeschieden. Die Schicht ist milchig-matt.
Nach Zusatz von 0,5 g/l einer 65%igen Phenolsulfonsäurelösung wird die Abscheidung unter den gleichen
Bedingungen wiederholt. Es wird eine schleierfrei glänzende Rhodiumschicht mit sehr hellgrauer Farbe erhalten,
die praktisch keine Risse aufweist.
Aus einem Rhodiumbad, das 5 g/l Rhodium als Rhodiumphosphat, 10 g/l Phosphorsäure und 60 g/l Schwefelsäure
enthält, wird bei Raumtemperatur und einer Stromdichte von 1 A/dm2 eine 0,2 μηι dicke Rhodiumschicht
abgeschieden.
Die Schicht ist glänzend und weist einen Lichtrefle-
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xionsgrad von 0,716 auf.
Nach Zusatz von 1 g/i Pyridin-3-sulfonsäure wird die
Abscheidung wiederholL Der Lichtreflexionsgrad hat sich auf 0,770 erhöht.
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Claims (6)
1. Bad zum galvanischen Abscheiden schleierfrei glänzender Rhodiumüberzüge, das Rhodiumsulfat
oder -phosphat. Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Sulfonsäure enthält.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine aromatische Suifonsäure enthält
3. Bad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 —10 g/l Rhodium als Rhodiumsulfat
und/oder Rhodiumphosphat, 20—200 g/l Schwefel- und/oder Phosphorsäure und 0,1—5 g/l mindestens
einer aromatischen Sulfonsäure enthält
4. Bad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 5 g/l Phenolsulfonsäure, Pyridinsulfonsäure
und/oder Naphthalinsulfonsäure enthält
5. Bad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,01 bis 2 g/l eines Netzmittels
enthält.
6. Bad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 0,5 bis 10 g/l einer
Phosphonsäure enthält.
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