DE3505473C1 - Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold-Indium-Legierungsueberzuegen - Google Patents
Bad zur galvanischen Abscheidung von Gold-Indium-LegierungsueberzuegenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bad zur galvanischen Abscheidung von hellgelben, glänzenden und duktilen
Gold-Indium-Legierüngsüberzügen bei pH-Werten kleiner als 3, enthaltend Gold in Form von Alkali- und/
oder Ammoniumtetracyanoaurat (III), Indium in Form eines wasserlöslichen Indiumsalzes, eine Säure und mindestens
ein Puffer- bzw. Leitsalz.
Die Mitabscheidung von Indium aus galvanischen Goldelektrolyten führt zu hellgelben Goldschichten, die
vor allem in der dekorativen Industrie bei der Vergoldung von Uhrgehäusen, Armbändern, Brillen oder
Schmuck angewendet werden. Die Überzüge weisen Diese Bäder enthalten 1 bis 20 g/l Gold in Form von
Tetracyanoaurat (III), ein wasserlösliches Legierungsmetallsalz, eine Säure und einen Komplexbildner bei
pH-Werten zwischen 0,4 und 2,5.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bad zur galvanischen Abscheidung von hellgelben,
glänzenden und duktilen Gold-Indium-Legierungsüberzügen bei pH-Werten kleiner als 3 zu entwickeln, enthaltend
Gold in Form von Alkali- und/oder Ammoniumtetracyanoaurat (III), Indium in Form eines wasserlöslichen
Indiumsalzes, eine Säure und mindestens ein Puffer- bzw. Leitsalz, das Goldschichten mit guten Kriechkorrosionsbeständigkeiten
liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es 1 bis 20 g/l Gold, 0,5 bis 50 g/l Indium und 0,5 bis
10 mg/1 Selen und/oder Tellur in Form von seleniger bzw. telluriger Säure und/oder Alkaliselenit bzw. -tellurit
enthält.
Vorzugsweise enthält das Bad das Indium in Form von Indiumsulfat und als Säure Schwefelsäure. Weiterhin
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Pufferbzw. Leitsalze Ammoniumsulfat, Sulfaminsäure, aliphatische
und/oder aromatische Sulfonsäuren eingesetzt werden. Besonders bewährt haben sich Gemische aus 10
bis 150 g/l Ammoniumsulfat mit 10 bis 150 g/l Sulfaminsäure, Toluolsulfonsäure und/oder 2-Hydroxiethansulfonsäure.
Vorzugsweise betreibt man das Bad bei pH-Werten zwischen 0,4 und 2,5, Temperaturen zwischen 20 und
70° C und Stromdichten von 0,2 bis 5 A/dm2, insbesondere
bei Temperaturen zwischen 50 und 6O0C und
Stromdichten zwischen 1 und 3 A/dm2.
Die im Bad enthaltenen Selen- oder Tellurverbindungen bewirken nicht nur die Abscheidung hochglänzender
Überzüge, sondern wirken sich auch in nicht zu erwartendem Maße positiv auf andere Bad- und Überzugseigenschaften
aus. So wird es möglich, Gold-Indium-Legierungsüberzüge mit mindestens 10 Gew.-°/o Indium
abzuscheiden, die hellgelb sind und in der Farbskala nach DIN 8238 zwischen 0 und 1 N liegen.
Überraschend war ferner, daß die Stromausbeute der Bäder unter Berücksichtigung des Indiumanteils nahezu
100% beträgt, während ohne Selen- oder Tellur-Zusatz
nur Stromausbeuten zwischen 10—20%, je nach Bad
neben einer guten allgemeinen Korrosionsbeständig- 45 temperatur, Stromdichte und Goldgehalt erhalten werkeit
im Vergleich zu anderen Goldlegierungsüberzügen den.
eine besonders gute Beständigkeit gegen die Kriechkorrosion von Silbersulfid auf. Die aus schwach sauren Bä
eine besonders gute Beständigkeit gegen die Kriechkorrosion von Silbersulfid auf. Die aus schwach sauren Bä
dern bei pH 3,5—5 abscheidbaren Gold-Indium-Legie-Die
Überzüge sind trotz des hohen Indiumgehaltes sehr duktil und können als stabile Folien isoliert werden.
Außerdem sind sie gegen die Kriechkorrosion von rungsüberzüge (z.B. DE-PS 1111897) zeichnen sich so Silbersulfid beständig, d. h. bei Silber oder einer Silberdurch
große Sprödigkeit aus und neigen zur Rißbildung, schicht als Unterlage breitet sich auf der darüberliegenwodurch
die Korrosionsbeständigkeit stark beeinträchtigt wird. Indium wird deshalb mit anderen Metallen wie
Nickel oder Kobalt zusammen abgeschieden, was die
Nickel oder Kobalt zusammen abgeschieden, was die
den Gold-Indium-Schicht Silbersulfid nicht aus.
Zusätzlich wirkt sich die Verwendung einer geeigneten Sulfonsäure vorteilhaft aus. Im Vergleich zu einem
Beständigkeit gegen die Kriechkorrosion von Silbersul- 55 reinen Sulfatbad werden glänzende Überzüge in einem
fid beeinträchtigt. Der Indium-Gehalt im Überzug liegt nur bei ca. 1%.
Nach der DE-PS 30 12 999 ist die Mitabscheidung von Indium aus einem stark sauren Goldelektrolyten auf der
Basis von Kaliumtetracyanoaurat (III) möglich. Unter den angegebenen Bedingungen werden zwar duktile,
aber keine glänzenden Überzüge mit Indiumgehalten von 2—3% erhalten. Durch den Zusatz eines Nickeloder
Kobaltsalzes zum Elektrolyten lassen sich zwar breiteren Stromdichtebereich erhalten.
Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden:
B e i s ρ i e I 1
Ein Bad wird durch Auflösen folgender Bestandteile hergestellt:
9,1 g Indiumsulfat werden in ca. 100 ml Wasser und
glänzende Überzüge abscheiden, die jedoch relativ 65 12 ml Schwefelsäure (98%ig) durch Erhitzen gelöst,
stark grau erscheinen. Ein hellgelber Farbton wird nicht Nach Verdünnung auf ca. 500 ml werden je 50 g Ammoerzielt.
Außerdem wird auch hier die Beständigkeit ge- niumsulf at und Hydroxiethansulfonsäure-Na-Salz sowie
gen Kriechkorrosion vermindert. 3,2 mg selenige Säure zugegeben und gelöst.
ORIGINAL INSPECTED
18,2 g/l | Indiumsulf at |
100 g/l | Ammoniumsulfat |
75 g/l | Sulfaminsäure |
6,5 mg/1 | selenige Säure |
18,8 g/l | Kaliumtetracyanoaurat (III) |
Nach Zusatz von 13,8 g Kaliumtetracyanoaurat (III), wird auf 1 Liter verdünnt und der pH-Wert mit Schwefelsäure
oder Ammoniaklösung auf 1,1 eingestellt. Auf einer Kathode aus poliertem Kupferblech wird nun in
dem auf 55° C erwärmten Bad bei einer Stromdichte von 2 A/dm2 in 14 min eine ca. 5 μπι dicke glänzende, blaßgelbe Goldlegierungsschicht abgeschieden. Der Überzug
enthält 9,8% In. Die Kupferunterlage wird mit 3 :1 verdünnter Salpetersäure aufgelöst und es bleibt eine
duktile Goldfolie zurück, die auch beim Knicken nicht bricht.
Entsprechend Beispiel 1 wird ein Bad aus folgenden Bestandteilen angesetzt:
20
Der pH-Wert wird auf 1,0 eingestellt und das Bad auf
60° C erwärmt. Auf einem glanzvernickelten Kupferblech wird bei einer Stromdichte von 3 A/dm2 in 5 min
eine 2,8 μπι dicke glänzende Goldlegierungsschicht abgeschieden,
die 11 Gew.-% Indium enthält
B e i s ρ i e 1 3
Entsprechend der Ansatzweise im Beispiel 1 wird ein Bad aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
35
40
Der pH-Wert wird auf 1,3 eingestellt Bei einer Badtemperatur von 500C wird auf einer Kathode aus glanzvernickeltem
Kupferblech bei einer Stromdichte von 1 A/dm2 in 10 min eine 2,7 μπι dicke glänzende Goldlegierungsschicht
abgeschieden, die 9,1 % Indium enthält.
50
55
60
65
9,1 g/l | Indiumsulfat |
50 g/l | Ammoniumsulfat |
50 g/l | Toluolsulfonsäure |
6,3 mg/1 | Kaliumtellurit |
13,8 g/l | Kaliumtetracyanoaurat (III) |
- Leerseite -
Claims (5)
1. Bad zur galvanischen Abscheidung von hellgelben, glänzenden und duktilen Gold-Indium-Legierungsüberzügen
bei pH-Werten kleiner als 3, enthaltend Gold in Form von Alkali- und/oder Ammoniumtetracyanoaurat
(III), Indium in Form eines wasserlöslichen Indiumsalzes, eine Säure und mindestens
ein Puffer- bzw. Leitsalz, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 20 g/l Gold, 0,5 bis
50 g/l Indium und 0,5 bis 10 mg/1 Selen und/oder Tellur in Form von seleniger bzw. telluriger Säure
und/oder Alkaliselenit bzw. -tellurit enthält.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das Indium in Form von Indiumsulfat und als
Säure Schwefelsäure enthält.
3. Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Puffer- bzw. Leitsalze Ammoniumsulfat,
Sulfaminsäure, aliphatische und/oder aromatische Sulfonsäuren enthält.
4. Bad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 150 g/l Ammoniumsulfat und
10 bis 150 g/l Sulfaminsäure, Toluolsulfonsäure und/
oder 2-Hydroxiethansulfonsäure enthält.
5. Bad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert von 0,5 bis 2,5 aufweist.
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