DE4032232C2

DE4032232C2 - Verfahren zur stromlosen Abscheidung eines Metalls auf einem Aluminiumsubstrat

Info

Publication number: DE4032232C2
Application number: DE4032232A
Authority: DE
Inventors: Eugene F Yarkosky; Patricia A Cacciatore
Original assignee: Enthone Inc
Current assignee: MacDermid Enthone Inc
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2010-10-12
Also published as: GB9022266D0; NL9002225A; FR2653138B1; DE4032232A1; IT1241638B; GB2237032A; FR2653138A1; JPH03236476A; IT9067773A1; IT9067773A0; MX171954B; CH684275A5; GB2237032B; ES2027496A6; NL194398B; NL194398C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur stromlosen Abscheidung eines Metalls auf einem Aluminiumsubstrat gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Metallbeschichtung von Aluminium besitzt ein bemerkens wertes wirtschaftliches Interesse und eine Anwendung be steht in der Herstellung von Plattenspeichern, die zahl reiche elektronische Anwendungen, z. B. für Computer und Datenverarbeitungssysteme, besitzen. Aluminium ist das bevorzugte Substrat für die Platten, obwohl auch andere geeignete Metalle eingesetzt werden können. Im allgemeinen wird eine relativ dünne Schicht aus nicht-magnetischem, nicht-leitendem Nickel auf das Aluminium aufgebracht und anschließend eine dünne Schicht eines magnetischen Mate rials wie Kobalt. Ein Signal wird durch Magnetisierung der Kobaltschicht auf der Platte gespeichert, um das Signal rechtzeitig in einem ausgewählten Moment darzustellen.

Typische Legierungen, die für Plattenspeicher verwendet werden, besitzen die Aluminiumverbindungs-Nummern (Aluminium Association Numbers) 5086 und 5586. Diese Plat ten enthalten zu etwa 4 Gew.-% Magnesium. Die Aluminium platten sind normalerweise etwa 1,25 bis 5 mm dick und enthalten, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, 4 bis 4,9% Magnesium, 0,01 bis 0,4% Kupfer, 0,01 bis 0,4% Zink, Chrom, Nickel, Eisen, Silicium und als Hauptbestandteil Aluminium sowie die unvermeidlichen Verunreinigungen.

Die fertiggestellte, metallbeschichtete Platte muß extrem glatt und einheitlich sein, um ein Anstoßen gegen den mag netisierenden Kopf der Vorrichtung zu vermeiden, der äußerst nahe (im allgemeinen 127-203 nm) die Platten oberfläche überfliegt. Während das zugrunde liegende Alu miniumsubstrat selbst extrem glatt und flach sein muß, be schrieben in der US-Patentschrift 48 25 680, muß in ähn licher Weise auch die Metallbeschichtung der Platte glatt und einheitlich sein, so daß das fertiggestellte Platten produkt den exakten Anforderungen, die für diesen Produkt typ erforderlich sind, genügt.

Unglücklicherweise jedoch führt die Metallbeschichtung und sogar die stromlose Metallbeschichtung eines Substrats nicht unbedingt zu einer glatten Beschichtung. Plattierungsleer stellen, Einschlüsse, Überbrückungen und ähnliches sind nur einige der Plattierungsprobleme, die eine rauhe, nicht-akzeptable Plattenoberfläche hervorrufen können.

Bei Aluminium und seinen Legierungen ergeben sich zusätz liche Beschichtungsprobleme, da bei Lufteinwirkung sich sehr schnell eine Oxidschicht bildet. Daraus ergibt sich, daß Spezialbehandlungen angewendet werden müssen, wenn Aluminium beschichtet wird. Diese Behandlungen umfassen me chanische Behandlungen; chemische Ätzmittel, insbesondere saure Ätzmittel, die Eisen, Nickel und Mangansalze ent halten; alkalische Verdrängungslösungen, insbesondere sol che, die Zink, Messing und Kupfer ablagern; das Anodisie ren, speziell in Phosphorsäuren, Schwefelsäuren oder Chromsäuren; und die Elektrobeschichtung mit Zink bei nie drigen Stromdichten für einige Sekunden. Von diesen Be handlungen sind die alkalischen Verdrängungslösungen im allgemeinen die wirtschaftlich erfolgreichsten.

Es können viele verschiedene Metalle auf Aluminium durch Verdrängung abgelagert werden, doch ist Zink das gebräuch lichste Metall. In diesem Fall ist das Verfahren als Zinkatverfahren bekannt.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Verbesserungen in der konventionellen Zinkat-Formulierung und bei dem Ver zinkungsprozeß gemacht, wobei die meisten Verbesserungen darauf abzielen, die Geschwindigkeit der Schichtbildung, den Grad der Haftung und die Einheitlichkeit der gebildeten Zinkbe schichtung zu verbessern. Eine ausführliche Zusammenfas sung der Verzinkungsverfahren findet sich bei Loch, US- Patentschrift 43 46 128 und bei Saubestre, US-Patentschrift 32 16 835, deren Patente hiermit eingeführt sind.

In dem konventionellen Verzinkungsverfahren wird Aluminium durch alkalische Reinigung vorbehandelt, um organische und anorganische Oberflächenkontaminationen wie Öl und Fett zu entfernen, und anschließend mit kaltem Wasser gespült. Das gereinigte Aluminium wird dann ausreichend geätzt zur Eli minierung fester Verunreinigungen und Legierungsbestand teilen, die Leerstellen erzeugen können, die zu Über brückungen der nachfolgenden Ablagerungen führen. Nach einer Wasserspülung wird das Aluminium weiter aufgereinigt, um metallische Reste und Aluminiumoxide, die noch an der Oberfläche haften, zu entfernen. Gründliches Spülen ist erforderlich bevor die Zinkbeschichtung durch Verwendung eines Eintauchzinkbades aufgebracht wird zur Verhinderung einer Reoxidation der gereinigten Oberfläche.

Die Zinkbeschichtung ergibt sich durch Eintauchen des Alu miniumteils in eine alkalische, Zinkationen enthaltende Lösung. Der eigentliche Betrag des abgelagerten Zinks ist sehr gering und hängt von der Zeit, dem Typ des verwende ten Tauchbades, der Aluminiumlegierung, der Temperatur der Lösung und von dem Vorbehandlungsverfahren ab. Das Zinkbe schichtungsbad fungiert auch als Ätzlösung, wobei die während der Übertragungsoperation neu gebildeten Oxide von dem alkalischen Zinkat gelöst werden, während sich Zink auf dem Aluminium ablagert.

Aus der GB-PS 1 344 770 ist ein doppeltes Zinkatverfahren bekannt, bei dem das Aluminiumsubstrat durch Verzinken in einem ersten Zinkatbad, Ablösen des Zinks in einem Salpetersäurebad und erneutes Verzinken in dem ersten oder in einem zweiten Zinkatbad einer Vorbehandlung unterzogen und das vorbehandelte Aluminiumsubstrat stromlos mit dem Metall beschichtet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, mit dem eine besonders glatte Metallabscheidung erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Ionen von Eisenmetallen der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente enthält.

Durch Verwendung eines derartigen speziellen Salpetersäurebades läßt sich eine Metallabscheidung mit einer besonders glatten Oberfläche erzielen. Bei herkömmlichen Verfahren zum Verzinken wird beispielsweise ein Bad verwendet, welches Eisen enthält. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß durch einen entsprechenden Zusatz von Ionen der Eisenmetallgruppe aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente zum Salpetersäurebad, mit dem das durch das erste Zinkatbad abgeschiedene Zink abgelöst wird, eine Metallabscheidung erzielt wird, die gegenüber der herkömmlichen Behandlung eine noch glattere Oberfläche aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Salpetersäurebad verwendet, das Eisenionen enthält, die in einer Konzentration von 0,1-2 Gramm/Liter in dem Salpetersäurebad vorliegen können, wobei eine Konzentration von 0,3-0,8 Gramm/Liter bevorzugt ist.

Durch die Verwendung eines Salpetersäurebades, welches Eisenionen enthält, läßt sich eine weitere Steigerung in bezug auf die Glätte der Oberfläche auch dann erzielen, wenn in dem ersten Zinkatbad Eisen bereits vorhanden ist.

Es können ferner Salpetersäurebäder verwendet werden, die neben Eisenionen auch Kobalt- und/oder Nickelionen enthalten oder die nur Kobalt- und/oder Nickelionen aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend näher und anhand von Fotografien und grafischen Darstel lungen erläutert.

Fig. 1A und 2A sind mit 500facher Vergrößerung aufgenom mene Mikrofotografien von stromlos nickel beschichteten Aluminiumsubstraten, die zum Beschichten mit einem konventionellen Doppel-Zinkatverfahren her gestellt wurden.

Fig. 1B und 2B sind mit 500facher Vergrößerung aufgenom mene Mikrofotografien von stromlos nickelbeschichteten Aluminiumsubstraten, die zum Beschichten mit dem Doppel-Zinkatverfahren nach der Erfindung her gestellt wurden.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, die anzeigt, daß die Salpetersäurelösung nach der Erfindung (Fe⁺⁺⁺-Ionen enthaltend) zur Entmetallisierung mehr Zink von einem verzinkten Aluminiumsubstrat entfernt, als eine konventionelle Salpetersäurelösung.

Fig. 4 ist eine grafische Darstellung, die anzeigt, daß das entsprechend der Erfindung hergestellte Alu miniumsubstrat weniger beschichtetes Zink auf seiner Oberfläche (eine dünnere Beschichtung) trägt als Substrate, die entsprechend einem konventionellen Doppel-Zinkatverfahren hergestellt wurden.

Fig. 5A, 5B, 5C und 5D sind mit 500facher Vergrößerung aufgenommene Mikrofotografien von stromlos nickel beschichteten Aluminiumsubstraten, hergestellt mit verschiedenen verzinkenden und beschichtenden Ver fahren.

Das Doppel-Zinkatverfahren für die Behandlung von Alumi nium für die Metallbeschichtung ist nach dem Stand der Technik, wie oben erwähnt, bekannt. Im allgemeinen kann jedes Aluminium oder jede Aluminiumlegierung, beispiels weise die Legierungen 5086, 5586 und CZ-46, mit dem Ver fahren nach der Erfindung behandelt werden. Das Aluminium kann geschmiedet oder gegossen werden.

Während die angewandten, spezifischen Doppel-Zinkatverfah ren entsprechend den zu behandelnden Legierungen und den erforderlichen Ergebnissen variiert werden können, benut zen andererseits alle Verfahren ein HNO₃-Tauchbad, um den ersten Zinkatfilm zu entfernen und auf diesen Schritt richtet sich die Erfindung. Ein typisches in der Industrie angewendetes Verfahren, wobei nach jedem Verfahrensschritt im allgemeinen mit Wasser gespült wird, ist das folgende.

Der erste Schritt besteht gewöhnlich darin, die Aluminium oberfläche von Fett und Öl zu reinigen, wozu ein alkali scher, nicht-ätzender Reiniger, wie ENBOND (R) NS-35, ver trieben von Enthone, West Haven, Connecticut, als geeignet eingesetzt werden kann. ENBOND NS-35 ist in nicht kiesel erdehaltiger, mild alkalischer Reiniger, der über einen Temperaturbereich von etwa 49 bis 66°C für 1 bis 5 Minuten verwendet wird und der Borax (Pentahydrat) enthält.

Das Ätzen des gereinigten Aluminiums kann dann mit Ätz mitteln wie ACTANE (R) E-10, ENBOND E-14 oder ENBOND E-24, alle Mittel werden von Enthone vertrieben, durchgeführt werden. Diese Mittel sind entweder sauer oder alkalisch. Ein saures Ätzmittel wird insbesondere dann bevorzugt, wenn Oberflächenabmessungen, Toleranzen und die Integrität wichtig sind. Die Ätzmittel werden im allgemeinen bei er höhten Temperaturen von etwa 49 bis 66°C für 1 bis 3 Minu ten eingesetzt.

Zum weiteren Reinigen der Legierung kann eine HNO₃-Lö sung (z. B. 50 Vol.-%) oder Mischungen von HNO₃ und H₂SO₄ allein oder in Kombination mit ACTANE 70, das von Enthone verkauft wird, benutzt werden. ACTANE 70 ist ein saures Fluoridsalzprodukt, welches Ammoniumbifluorid enthält. Eine typische, schmutzentfernende Lösung enthält 25 Vol-% H₂SO₄, 50 Vol.-% HNO₃ und 119,84 g/l ACTANE 70 in Wasser.

An diesem Punkt wird eine Zinkatbeschichtung auf das Alu minium durch Eintauchen in ein Zinkatbad wie von Saubestre, US-Patent 3 216 835 beschrieben, aufgebracht. Ein wegen seiner nachgewiesenen Effektivität bevorzugtes Bad ist das von Enthone verkaufte ALUMON (R) EN. ALUMON EN enthält ein alkalisches Metallhydroxid, ein Zinksalz (wie Zinkoxid, Zinksulfat etc.), einen Chelatbildner sowie wahlweise anionische Netzmittel und metallische Additive. In dem Artikel "Immersion Coatings on Aluminium", Plating and Surface Finishing, 67, S. 36-42 (1980) von D. S. Lashmore wird die Verwendung von Eisen (z. B. Eisenchlorid) in der Zinkatlösung genannt, um Eisen mit dem Zink abzu lagern und eine besser haftende Zinkatbeschichtung herzu stellen, die sehr resistent und vergleichsweise unlöslich in HNO₃ ist. ALUMON ® EN und andere kommerzielle Zinkat lösungen enthalten Eisen.

Im allgemeinen beinhaltet das Doppel-Zinkatverfahren ein Eintauchen des Aluminiumsubstrats in ein verdünntes Zin katbad wie ALUMON ® EN für einen Zeitraum von 20-50 Se kunden, gefolgt von einer gründlichen Spülung mit kaltem Wasser, eine zinkabziehende Behandlung in Salpetersäure, eine weitere Spülung mit kaltem Wasser, und ein zweites Zinkateintauchen mit nachfolgender Spülung. Wie von Loch, US-Patent 43 46 128, bemerkt, wird das verzinkte Arbeits stück beim verbesserten Loch-Verfahren für 1-3 Minuten in Salpetersäure eingetaucht statt der üblichen 20-30 Sekun den, um die Zinkatbeschichtung zu entfernen. Dieses Ver fahren soll eine dünne gleichmäßige Oxidbeschichtung auf dem Substrat ergeben, der zur weiteren Reduktion der Zink ablagerungsgeschwindigkeiten dient und dadurch zu einer besseren Zin kathaftung bei der abschließenden Zinkatbeschichtung.

Im Gegensatz zu dem Loch-Verfahren wird durch die Verwen dung von Ionen der Eisenmetalle (Fe, Ni, Co) in dem Sal petersäurebad ein ähnliches Ergebnis in bezug auf geringe re Zinkablagerungsgeschwindigkeiten erzielt, während andererseits eine Zinkatbeschichtung bereitgestellt wird, die sehr stark haftet, gleichmäßig und kontinuierlich ist und auf der eine extrem glatte Metall beschichtung aufgebracht werden kann.

Entsprechend der Erfindung ist im allge meinen die Salpetersäurelösung, die zum Abziehen der ersten Zinkatbeschichtung verwendet wird, eine 50vol.-%ige Lösung mit einem Konzentrationsbereich von etwa 350 bis 600 g/l, vorzugsweise mit etwa 450 bis 550 g/l. Das erfindungsgemäße Salpetersäurebad enthält Ionen der Eisenmetalle, vorzugsweise Eisenionen, mit einem Gehalt von etwa 0,1 g/l bis 1 oder 2 g/l, vorzugsweise 0,3 g/l bis 0,8 g/l und insbesondere 0,4 g/l bis 0,6 g/l. Bei Konzentrationen unterhalb von etwa 0,1 g/l werden minimale Effekte beobachtet, während bei Konzentrationen über etwa 2 g/l die Oberflächentypografie stark beeinflußt werden kann.

Die Salpetersäurelösung ist bei jeder geeigneten Tempera tur einzusetzen, normalerweise bei etwa 20 bis 25°C oder höher, vorzugsweise bei 21 bis 23°C. Die Eintauchzeiten können von etwa 30 bis 90 Sekunden variieren, vorzugsweise betragen sie 40 bis 60 Sekunden.

Als Eisenmetalle können Eisen, Nickel und Kobalt verwendet werden. Eisenionen werden besonders bevorzugt.

Es ist klar, daß die Konzentration, die Lösungstemperatur, und die Eintauchzeit zueinander in Beziehung stehen, und daß im allgemeinen gilt, daß je höher die Temperatur und die Konzentration ist, die Ein tauchzeit, die notwendig ist, um den gewünschten Ober flächeneffekt zu erzielen, entsprechend kürzer ist, wobei die Erfindung auf der Verwendung von Ionen der Eisenmetalle in dem Bad beruht zur Verbesserung der Haftung und Glätte der Metallbeschichtung.

Im folgenden werden spezifische Beispiele zur weiteren Er läuterung angegeben, in denen alle Teile und Prozentangaben Gewichtsangaben sind, sowie die Temperatur in °C ausgedrückt ist, soweit nichts ande res angegeben wird.

Beispiel 1

Eine aus CZ-46 Aluminiumlegierung bestehende Platte wurde doppelt verzinkt und mit stromlosem Nickel unter Anwen dung des folgenden Verfahrens (eine Spülung mit kaltem Wasser ist nach jedem Schritt durchzuführen) beschichtet:

1) Tauchen in ENBOND NS-35 für 3 Minuten bei 60°C (ENBOND NS-35 ist ein mild alkalischer Reiniger für Aluminium, der Borax [Pentahydrat] enthält);
2) Tauchen in ACTANE E-10 für 1 Minute bei 60°C (Actane E-10 ist ein mild alkalisches Ätzmittel für Aluminium, das Schwefel- und Phosphorsäure enthält);
3) Tauchen in 50 Vol.-% HNO₃ für 1 Minute bei Raumtempe ratur;
4) Tauchen in ALUMON EN für 35 Sekunden bei Raumtempera tur (Alumon EN ist ein Zinkatbad, das ein alkalisches Metallhydroxid, ein Zinkoxid und einen Chelatbildner enthält);
5) Tauchen in 50 Vol.-% HNO₃ für 1 Minute bei Raumtempe ratur;
6) Tauchen in ALUMON EN für 16 Sekunden bei Raumtempera tur;
7) Tauchen in ENPLATE ADP-300 für 1 Stunde bei 84-87°C (pH 4,5 ± 0,1).

ENPLATE ADP-300 ist ein sauer gepuffertes (pH 4,6), strom loses Nickelbad, welches, ausgedrückt in g/l, Nickelsul phat-Hexahydrat (26), Natriumhypophosphit (20), Natrium lactat (60%, 71), Apfelsäure (11,8), Natriumhydroxid (4,6), Kaliumiodat (0,015), Bleinitrat (0,0003) und ein anionisches Netzmittel (0,02) enthält.

Fig. 1A zeigt eine Nickeloberfläche, die sich aus der An wendung des oben erwähnten, konventionellen Doppel-Ver zinkungsverfahrens ergibt. Wenn das gleiche Verfahren durchgeführt wird mit Ausnahme, daß gemäß der Erfindung Eisenionen (als Eisen chlorid) der Salpetersäure in Schritt (5) mit einer Kon zentration von 0,5 g/l Fe⁺⁺⁺ zugesetzt werden, wird eine bemerkenswert glattere Nickeloberfläche, wie in Fig. 1B dargestellt, erzielt.

Beispiel II

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde im Prinzip mit Platten aus 5586 Aluminiumlegierung wie folgt wiederholt:

1) Tauchen in ENBOND NS-35 für 5 Minuten bei 63°C;
2) Tauchen in ACTANE E-10 für 2 Minuten bei 63°C;
3) Tauchen in 50 Vol.-% HNO₃ für eine 1 Minute bei Raum temperatur;
4) Tauchen in ALUMON EN für 45 Sekunden bei Raumtempera tur;
5) Tauchen 50 Vol.-% HNO₃ für 30 Sekunden bei Raumtempe ratur;
6) Tauchen in ALUMON EN für 15 Sekunden bei Raumtempera tur;
7) Tauchen in ENPLATE ADP-300 für 2 Stunden bei 84-87°C (pH 4,5 ± 0,1).

Fig. 2A zeigt eine Nickeloberfläche, die sich aus der An wendung des oben erwähnten, konventionellen Doppelverzin kungsverfahrens ergibt. Wenn das gleiche Verfahren durch geführt wird mit Ausnahme, daß gemäß der Erfindung Eisenionen der HNO₃ in Schritt (5) mit einer Konzentration von 0,5 g/l zugesetzt werden, wird eine bemerkenswert glattere Nickeloberfläche, wie in Fig. 2B dargestellt, erzielt.

Beispiel III

Das Verfahren nach Beispiel 1 (Schritte 1-4) wurde ange wendet, um Platten aus verzinkter CZ-46 Aluminiumlegierung bereitzustellen.

Die Platten wurden zufällig ausgewählt und insgesamt wur den 3,72 m² bei Raumtemperatur mit jedem zu testenden HNO₃-Bad abgezogen. Die Kontroll-HNO₃ war 50vol.-%ig und wurde verglichen mit der HNO₃, die 50vol.-%ig ist und 0,5 g/l Eisenionen (zugesetzt als Eisenchlo rid) enthält.

Fig. 3 zeigt den Betrag entfernter Zinkbeschichtung pro cm² der abgezogenen Platten an und die Ergebnisse zeigen deut lich, daß die HNO₃, welche Eisenionen enthält, deutlich mehr von der Zinkbeschichtung entfernt als die konven tionelle HNO₃-Lösung. Dies ist wichtig, da damit weniger Zink in die Plattierungslösung eingeführt wird.

Beispiel IV

Dieses Beispiel zeigt, daß im Vergleich zu konven tionellen Doppel-Verzinkungsverfahren weniger Zink auf dem zu metallbeschichtenden Substrat abgelagert wird, wenn das Verfahren nach der Erfindung verwendet wird.

Die Platten aus CZ-46 Aluminiumlegierung wurden entspre chend den Schritten (1-4) des Verfahrens von Beispiel I behandelt. Eine Gruppe dieser Platten wurde zufällig ausgewählt und in eine konventionelle HNO₃-Lösung (50 Vol.-%) für 1 Minute bei Raumtemperatur eingetaucht. Die andere Gruppe wurde in eine 50vol.-%ige HNO₃-Lösung nach der Erfindung, wel che 0,5 g/l Eisenionen (zugefügt als Eisenchlorid) enthält, für den gleichen Zeitraum und bei der gleichen Temperatur eingetaucht. Die Platten wurden dann in ein zweites Zin katbad (wie in Schritt (6) von Beispiel I) für 10, 20, 30, 40, 50 oder 60 Sekunden bei Raumtemperatur eingetaucht. Die verzinkten Platten wurden anschließend in 50vol.-%iger HNO₃ abgezogen und der Betrag von abgelagertem Zink wurde auf der Scheibe durch Atom-Absorptions-Spektrofotometrie bestimmt.

Fig. 4 zeigt das weniger Zink im Vergleich zu dem konven tionellen Doppel-Verzinkungsverfahren auf den Platten ab gelagert wird, wenn das Verfahren nach der Erfindung be nutzt wird. Dies ist wichtig, da dadurch eine geringere Oberflächenstörung gegeben ist, und folglich eine dünne re, aber dichtere Beschichtung von Zink erreicht wird. Das Eisen wirkt offensichtlich als Inhibitor, womit die Ablö sung von Aluminium durch Zink verzögert und dadurch kon trolliert wird. Ferner werden dünnere Zinkablagerungen das nachfolgende stromlose Nickelbad nicht so schnell kontami nieren.

Beispiel V

Platten aus Aluminium 5586 Legierung wurden entsprechend beschichtet unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel I bis zu einer Dicke von etwa 10,16 µm. Alle Ver suche wurden unter den gleichen Beschichtungsbedingungen bei 84°C, einem pH von 4,6, einer Arbeitslast von 76,1 cm²/l, einer kontinuierlichen Filtration und einer Beschichtungszeit von 2 Stunden durchgeführt. Das Nickel, der pH und das Natriumhypophosphit wurden über den 2stündigen Beschichtungszeitraum unter Verwendung eines automatischen Kontrollgerätes kontinuierlich wieder auf gefüllt bzw. wieder eingestellt.

Fig. 5A zeigt die Nickeloberfläche, die durch Verwendung des oben erwähnten, konventionellen Verzinkungs- und Beschichtungsverfahrens erzielt worden ist.

Fig. 5B zeigt die Nickeloberfläche, die erzielt wurde un ter Verwendung des obigen Verfahrens mit der Ausnahme, daß 0,5 g/l Eisenionen (als Eisenchlorid) der Salpetersäure zugefügt worden sind (Schritt 5).

Fig. 5C zeigt die Nickeloberfläche, die mit dem obigen Verfahren erzielt worden ist mit Ausnahme, daß 0,75 mg/l Cadmium dem Nickelbeschichtungsbad vor der Plattierung bei gefügt und während der 2stündigen Beschichtungszeit nicht wieder aufgefüllt wurde.

Fig. 5D zeigt die Nickeloberfläche, die mit dem obigen Verfahren erzielt worden ist mit Ausnahme, daß 0,5 g/l Ei sen (als Eisenchlorid) der Salpetersäure (Schritt 5) und 0,75 mg/l Cadmium dem Nickelplattierungsbad beigefügt wor den sind und während der 2stündigen Beschichtungszeit nicht wieder aufgefüllt wurden.

Wie deutlich aus den Figuren zu ersehen ist, ergibt das konventionelle Verfahren eine rauhe Oberfläche mit zahl reichen knollenförmigen Strukturen. Die Fig. 5B und 5C zeigen den günstigen Einfluß der Verwendung von Eisenionen bzw. von Cadmium an, und die Fig. 5D zeigt die extrem glatte Oberfläche, die durch das bevorzugte Verfahren nach der Erfindung geschaffen wird.

Claims

1. Verfahren zur stromlosen Abscheidung eines Metalls auf einem Aluminiumsubstrat, bei dem das Aluminiumsubstrat durch Verzinken in einem ersten Zinkatbad, Ablösen des Zinks in einem Salpetersäurebad und erneutes Verzinken in dem ersten oder in einem zweiten Zinkatbad einer Vorbehandlung unterzogen und das vorbehandelte Aluminiumsubstrat stromlos mit dem Metall beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Ionen von Eisenmetallen der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Eisenionen enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Eisenionen in einer Konzentration von 0,1-2 g/l enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Eisenionen in einer Konzentration von 0,3-0,8 g/l enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Salpetersäurebad verwendet wird, das Kobalt- und/oder Nickelionen enthält.