DE860300C - Kupfer- und Zinnsalze enthaltender Elektrolyt zur Erzeugung von Kupfer-Zinn-Legierungsueberzuegen und Verfahren zum Erzeugen dieser UEberzuege - Google Patents
Kupfer- und Zinnsalze enthaltender Elektrolyt zur Erzeugung von Kupfer-Zinn-Legierungsueberzuegen und Verfahren zum Erzeugen dieser UEberzuegeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Erzeugen von Metallüberzügen aus einer Kupfer-Zinn-Legierung,
insbesondere auf eine hochglänzende Plattierung, ein Verfahren zu deren Herstellung, ein hierfür geeignetes
galvanisches Bad und das nach diesem Verfahren hergestellte Erzeugnis, das sich durch einen hochglänzenden
galvanischen Überzug aus einer Kupfer-Zinn-Legierung auszeichnet. Insbesondere betrifft die
Erfindung die in einem fortlaufenden Verfahren erfolgende Galvanisierung mit einer glänzenden, harten und
gut haftenden Kupfer-Zinn-Legierung, die in den Vereinigten Staaten als Speculummetall bezeichnet wird.
Mit Speculummetall wird daher nachstehend eine Legierung bezeichnet, die 55 bis 60 % Kupfer und im
übrigen Zinn enthält, und die sich bekanntlich duFch hellen Silberglanz sowie dadurch auszeichnet, daß sie
nicht zum. Anlaufen neigt. Von allen unedlen silberweißen Metallen ähnelt Speculum im Aussehen dem
reinen Silber am meisten. Wenn auch reines Silber den höchsten Spiegelglanz ergibt, so neigt doch Silber sehr
zum Anlaufen, so daß es den Glanz leicht verliert. Im Gegensatz hierzu behält Speculummetall seinen an- ·
fänglichen Glanz, wenn dieser auch denjenigen des reinen Silbers nicht ganz erreicht; sodaß nach einigen
Stunden in einer entsprechenden Atmosphäre Specu-Ium
einen höheren Glanz zeigt als Silber. Das ist an sich bekannt. Speculummetall ist aber sehr spröde,
und daher ist es schwierig, Gegenstände daraus aus dem vollen zu formen. Man pflegt, daher Speculummetall
durch ein galvanisches. Verfahren auf der Ober-
fläche von Gegenständen aus anderem Metall oder Legierungen niederzuschlagen, die infolge entsprechender
Bearbeitung in die gewünschte Form gebracht sind. Die bisherigen galvanischen Verfahren führten jedoch
lediglich zu einem Kupfer-Zinn-Überzug von stumpfem Aussehen, bestenfalls von mattem Glanz. Man hat
hierfür galvanische Bäder verwendet, in denen das Zinn in oxydierter Form zweiwertig als Stanniverbindung
in Gegenwart von Kupfer verwendet wurde ίο das vierwertig als eine Cupri- oder zweiwertig als
Cuproverbindung im Bade enthalten war.
Um nun dem Speculummetallüberzug das gewünschte Aussehen zu geben, mußte der matte, galvanisch
mit den bekannten Bädern erzeugte Überzug geschwabbelt und gefärbt werden. Das führte trotz
der großen Härte der Plattierung zu einem schönen Hochglanz. Bekanntlich erfordert aber das Schwabbeln
einer matten oder halbglänzenden Plattierung verhältnismäßig hohe Kosten, weshalb es aus wirtschaftlichen
Gründen erwünscht ist, die galvanische Plattierung von vornherein hochglänzend zu erzeugen,
so daß sich eine entsprechende Verringerung der Verfahrensstufen bei der Fertigung ergibt.
. Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein galvanisches Verfahren zur Herstellung
von Niederschlägen aus einer Kupfer-Zinn-Legierung, insbesondere Speculummetall, in Gestalt eines hochglänzenden Metallüberzuges zu schaffen, der zu seiner
Erzeugung keiner Nachbehandlung durch Schwabbeln oder Färben bedarf. Diese Aufgabe läuft insbesondere
auf die Schaffung eines entsprechend zusammengesetzten galvanischen Bades hinaus. Ferner sollen
die hochglänzenden galvanischen Niederschläge aus der Kupfer-Zinn-Legierung fest haften, so daß sich das
Verfahren zum Plattieren von Gegenständen verwenden läßt, die Spiegelglanz erhalten sollen.
Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der ,nachstehenden Erläuterung.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein galvanischer Niederschlag aus einer Kupfer-Zinn-Legierung, der sich durch Spiegelglanz auszeichnet,
mittels eines beständigen leicht alkalisch eingestellten Bades erhalten läßt, das ein lösliches komplexes
■ Alkalicuprosalz, ein lösliches komplexes Alkalistanno-45salz,
ferner Pyrophosphat im Überschuß, ein PoIy- \ peptid und ein Alkaliorthophosphat enthält.
Im Rahmen der Erfindung kann für die Kathode, die den galvanischen Niederschlag aufnimmt, ein beliebiger
Werkstoff verwendet werden. Am besten benutzt man getrennte Anoden aus Kupfer und Zinn,
doch lassen sich besonders gleichmäßige Betriebsergebnisse erreichen, wenn man das doppelte Anodensystem
von reinen Zinn- und Kupfer-Legierungen benutzt, die bis zu 15% Zinn und im übrigen Kupfer
enthalten. Das galvanische Bad hat einen p^-Wert von 6,5 bis 10,5 und enthält in Lösung ein Alkalicyanid,
Cuprocyanid, einen Überschuß an Alkalipyrophosphat, Stannosulfat, ein Alkaliorthophosphat und
ein organisches Kolloid. Von den Anoden zur Kathode läßt man dann im galvanischen Bad einen elektrischen
Strom fließen, der auf der Kathode eine Stromdichte von höchstens 0,1 Amp./cm2 ergibt, wobei ein Potentialabfall
zwischen den Kupfer- und Zinnanoden von ι bis 2 Volt und eine Temperatur des Bades von
höchstens 88° C aufrechterhalten wird.
Der mit Hilfe dieses galvanischen Bades erzeugte Metallniederschlag ist eine silberweiße Legierung, die
im wesentlichen aus reinem, elektrometallurgisch gewonnenem Kupfer und Zinn besteht. Sehr geringe
Verunreinigungen sind wahrscheinlich in dem galvanischen Niederschlag und dem galvanischen Bade enthalten,
obgleich Näheres hinsichtlich der Art und Menge der Verunreinigungen nicht bekannt ist. Denn
diese haben offenbar keinen merklichen Einfluß auf die erzielte Kupfer-Zinn-Legierung. Nimmt infolge einer
entsprechenden Veränderung in der Zusammensetzung des Bades oder einer Änderung der Betriebsbedingungen
der Kupfergehalt der niedergeschlagenen Legierung zu, so nimmt der Zinngehalt entsprechend ab. Denn es
sind im wesentlichen stets nur zwei Elemente in der Legierung vorhanden, nämlich Kupfer und Zinn.
Erfolgt eine Abnahme im Kupfergehalt, so stellt sich daher eine entsprechende Zunahme im Zinngehalt des
Niederschlages ein.
Durch entsprechende Änderung in der Zusammen- 8g Setzung und den Abscheidungsbedingungen des galvanischen
Bades kann man Niederschläge erzielen, die 5 bis 95 °/0 Kupfer und im übrigen Zinn enthalten.
Ein Niederschlag mit weniger als 5 % Kupfer ist matt oder bestenfalls mattglänzend, während ein
Niederschlag mit 5 bis 40 % Kupfer glänzend und silberweiß ist. Ein Niederschlag mit 40 bis 60 %
Kupfer ist spiegelblank und silberweiß. In diesem Legierungsbereich liegt auch das eingangs erwähnte
Speculummetall. Eine Legierung von 60 bis 85 % Kupfer ist glänzend rosa gefärbt. 85 bis 95 °/0 Kupfergehalt
ergibt eine matte kupferfarbige Legierung und 95 bis 100 % Kupfer ein stumpfes Rot.
8 bis 300 g Kaliumpyrophosphat je Liter in wässeriger Lösung gewährleisten einen Überschuß an Alkalipyrophosphat
gegenüber den anderen Bestandteilen des Bades. Am besten nimmt man etwa 40 bis 90 g
je Liter.
Den erforderlichen Gehalt an einwertigem Kupfer erhält das Bad in Gestalt von Cuprocyanid oder einem
anderen Cuprosalz zusammen mit dem erforderlichen Zusatz an Kaliumcyanid. Es ist anzunehmen, daß
das Kupfer in dem galvanischen Bade in Gestalt eines löslichen komplexen Alkalicuprosalzes vorhanden ist,
d. h. als ein lösliches komplexes Kaliumcuprocyanid. Man kann auch ein lösliches komplexes Cuprosalz
durch Hinzufügen eines Cuprohalogenids,z. B. Chlorids oder Jodids, und des entsprechenden Alkalisalzes,
z. B. Kaliumchlorids oder -jodids, bilden. Vielleicht ist auch eine geringfügige Kupfermenge in einem kornplexen
Pyrophosphat vorhanden. Wie sich gezeigt hat, liefern etwa 2 bis 230 g Cuprocyanid je Liter und etwa
2 bis 350 g Kaliumcyanid je Liter, wobei sich die Konzentration
des Kaliumpyrophosphats auf 8 bis 300 g e Liter beläuft, die richtige Konzentration des kornplexen
Kaliumcuprocyanids in dem Bade. Am besten nimmt man jedoch 15 bis 80 g Cuprocyanid und 22 bis
Kaliumcyanid je Liter für das galvanische Bad. Den erforderlichen Zinngehalt erhält das Bad durch
Hinzufügen eines Zinnsalzes, wie z. B. Stannosulfat, -chlorid oder -pyrophosphat. Es ist anzunehmen, daß
das Zinn ίη dem Bade in Gestalt des löslichen komplexen
Alkalistannosalzes vorhanden ist, d. h. als lösliches Kaliumstannopyrophosphat, gleichgültig mit
welchem Anion es als Stannosalz zugegeben wird. Sollte das Bad irgendeine Stanniverbindung enthalten,
' so ist deren Konzentration in dem galvanischen Bad
. nach der Erfindung sehr gering und unerheblich. Etwa 2 bis 50 g Stannosulfat je Liter ergeben die gewünschte
Konzentration des komplexen Stannosalzes. Am besten fügt man 5 bis 15 g Stannosulfat je Liter dem
Bade zu, welches 40 bis 90 g Pyrophosphat je Liter enthält. In diesen Grenzen ergeben sich die besten
Mischungsverhältnisse.
Orthophosphat wird dem Bade in Gestalt von Kaliumorthophosphat zugefügt. Man kann das mono-,
bi- oder tribasische Kaliumorthophosphat verwenden, da die Einstellung des pH-Wertes zum selben Endergebnis,
d. h. zur Umwandlung dieser Phosphate in das monobasische Orthophosphat führt. Das Orthophosphat
bewirkt kein Ausfällen von St'anno- oder Cuproverbindurigen und ergibt zusammen mit dem
Kolloid bei den vorgeschriebenen pH-Werten blanke Niederschläge von Kupfer-Zinn-Legierungen. Sein
Gehalt im Bade beläuft sich auf etwa 5 bis 120g je Liter
bei 8 bis 300 g j e Liter von Alkalipyrophosphat, wenn es auch erfahrungsgemäß am besten ist, das Orthophosphat
in der Menge von 10 bis 30 g je Liter zuzusetzen,
sofern sich der Gehalt an Pyrophosphat auf etwa 40 bis go g je Liter beläuft.
Wie bereits angegeben, erfordert das galvanische Bad zum Erzeugen blanker Niederschläge aus einer
Kupfer-Zinn-Legierung, insbesondere aus Speculummetall, den Zusatz eines Kolloids, z. B. Polypeptide,
oder insbesondere eines Proteins. Aminosäuren und ihre Derivate und Mischungen lassen sich ebenfalls
verwenden. Leim und Gelatine haben sich sehr bewährt, obgleich zahlreiche andere Proteine ebenfalls
verwendbar sind. Der Leim oder die Gelatine werden im allgemeinen in wässeriger Lösung zugefügt.1 Damit
diese Lösung in dem Bade sofort zur Wirkung gelangt, muß man die Lösung mehrere Tage vorher anfertigen.
Indessen kann man sich diesen Zeitaufwand zum Altern der Kolloidlösung sparen, wenn man den Leim
oder die Gelatine teilweise hydrolysiert. Diese- Hydrolyse
wird dadurch durchgeführt, daß man eine Auflösung von Leim oder Gelatine in eine saure oder
alkalische Lösung bringt. Nach der Hydrolyse der Kolloidlösung kann deren pH-Wert auf 7 bis 10 eingestellt
werden, bevor man die Kolloidlösung dem galvanischen Bad beimischt. Etwa 0,01 bis 5,0 g Leim
je Liter bei einem Gehalt von 8 bis 300 g je Liter Pyro-•
phosphat liefert eine bewährte Konzentration. Dabei liegt der günstigste Bereich bei 0,5 bis 2 g Leim je Liter.
Der pH-Wert des Bades wird durch Hinzufügen einer
geeigneten Säure eingestellt, z. B. von orthophosphoriger oder pyrophosphoriger Säure. Dient Stannosulfat
zur Herstellung des galvanischen Bades, so kann man auch schweflige Säure zum Herabsetzen despn-Wertes
nehmen. Muß man den pH-Wert erhöhen, um ihn auf den gewünschten Wert einzustellen, so kann man Ätzkali
dazu nehmen. Indessen muß man zwei Vorsichtsmaßregeln beachten. Steigt der ρπ-Wert des Bades
für längere Zeit über 10,5, so fällt Stannohydroxyd aus, das nur schwer löslich ist. Dadurch wird die Konzentration
des komplexen Stannopyrophosphats verrin- 6g gert. Infolgedessen wird die Abstimmung des Bades ,
und damit die Zusammensetzung des Niederschlages gestört. Sinkt der pn-Wert des Bades aber für eine
merkliche Zeit unter etwa 6,5, so fallen schwer lösliche Cyanide aus, wodurch sich der Gehalt des Bades an
gelöstem Cyanid verringert und die Konzentration des gelösten komplexen Cuprocyanids verändert wird.
Auch dadurch ändert sich das Mischungsverhältnis im Bade und damit das Aussehen und die Zusammensetzung
des Metallniederschlages. Um die Beständigkeit des Cuprocyanid und Stannopyrophosphat enthaltenden
galvanischen Bades zu sichern und in stetigem Betrieb einen spiegelblanken Niederschlag aus
einer Cupro-Zinn-Legierung, insbesondere Speculummetall, zu erzielen, muß man daher den pa-Wert so
beherrschen, daß er im Bereich von 6,5 bis 10,5 verbleibt, am besten im Bereich von 7 bis 9,5.
In dem in diesem galvanischen Verfahren verwendeten Bade zum Erzeugen eines-blanken Kupfer-Zinn-Niederschlages
kann man auch gleichwertige Natriumsalze oder -hydroxyd an Stelle der bisher erwähnten
Kaliumsalze oder -hydroxyd verwenden. Entsprechendes gilt für Ammoniumsalze oder -hydroxyd, die das
Ammoniumradikal NH4 enthalten. Auch diese kann man verwenden, ohne daß sich an den erzielten Ergebnissen
etwas merklich ändert. Infolgedessen sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die Ammonium-,
Kalium- und Natriumsalze und -hydroxyd als , gleichwertige Alkaliverbindungen zu betrachten.
Auch kann man die entsprechenden Carbonate verwenden, um bei der Einstellung des pn-Wertes die
Hydroxyde ganz oder teilweise zu ersetzen oder um die Änderung in der Zusammensetzung zu verringern,
die sich infolge der Aufriahme von Kohlendioxyd aus der Luft ergibt.' Fehlt ein Zusatz von Carbonaten, so
bilden sich diese von selbst durch Aufnahme von Kohlendioxyd aus der Atmosphäre, wenn in dem
galvanischen Bad ursprünglich nur Alkali enthalten ist. Eine übermäßige Konzentration von Carbonaten
senkt den Wirkungsgrad der Anode und Kathode, was für manche Legierungen des Metallniederschlages
erwünscht sein kann. Die Konzentration des Carbonates soll indessen 120 g jeT-iter nicht überschreiten.
Wie oben angegeben, können Verunreinigungen in geringerer Menge im galvanischen Bade und in dem no
erzeugten Metallniederschlag vorhanden sein, wenn auch näheres über ihre Art und Menge nicht bekannt
ist. Dennoch ist es natürlich erwünscht, wenn auch nicht absolut erforderlich, daß die beim Verfahren
nach der Erfindung verwendeten Stoffe im wesentliehen rein sind, um die Menge etwaiger Verunreinigungen
zu verringern und im voraus bestimmbare und wiederholbare Ergebnisse zu erzielen. Wenn irgend
möglich, ist also die Verwendung- der chemisch reinen Form der Stoffe zu bevorzugen, die in Amerika im
Handel als C. P. bezeichnet werden. Die erfindungsgemäß zur Herstellung eines spiegelblanken Niederschlages
aus einer Kupfer-Zinn-Legierung, wie Speculum, verwandten galvanischen Bäder kann man auf
verschiedene Weise zubereiten. Ein Verfahren besteht darin, die gewünschte Menge von Cuprocyanid in einer
Lösung von Kaliumcyanid aufzulösen. Sodann wird die erforderliche Menge von Stannosulfat in einer
Lösung von Kaliumpyrophosphat aufgelöst. Die bsiden Lösungen werden gemischt, worauf man die
erforderliche Menge von Kaliumorthophosphat und Leim hinzugibt. Der pa-Wert der sich ergebenden
galvanischen Lösung wird schließlich auf den gewünschten Betrag durch Hinzufügen von Säure oder
Alkali eingestellt. Eine andere Möglichkeit zur Zubereitung des galvanischen Bades besteht darin, daß
die Bestandteile in der folgenden Reihenfolge in Wasser gelöst werden: Kaliumpyrophosphat, Kaliumcyanid,
Cuprocyanid, Stannosulfat, Kaliumorthophosphat und Leim. Der pu-Wert des Bades wird dann durch Hinzufügen
einer entsprechenden Menge von Säure oder Alkali auf den gewünschten Wert eingestellt. Ein
dritter Weg besteht darin, alle Bestandteile des Bades außer dem Leim im trocknen Zustand in bekannter
Weise zu einem homogen erscheinenden trocknen Gemenge zu vereinigen, das dann in der erforderlichen
Wassermenge gelöst wird, worauf man den Leim zugibt. Nötigenfalls kann der pH-Wert auf den gewünschten
Bereich durch Zufügen von Säure oder Alkali eingestellt werden.
Bei Betriebstemperaturen bis zum Siedepunkt der Lösung sind die hier beschriebenen, zur Erzielung
eines blanken Niederschlages dienenden galvanischen Bäder beständig. Die beste Betriebstemperatur liegt
gewöhnlich unter 88° C. Am besten hält man den Temperaturbereich von 60 bis 820 C ein.- Ein Temperaturanstiegin
diesem Bereich gleicht den Stromwirkungsgrad der Anode und Kathode derart aus, daß in der
Lösung das richtige Gleichgewicht zwischen den in ihr enthaltenen Metallen bei fortlaufendem Betrieb aufrechterhalten
bleibt.
Im Betrieb kann man eine Stromdichte an der Kathode bis zu 0,1 Amp./cm2 für das Niederschlagen
von Speculummetall verwenden. Wie sich gezeigt hat, verwendet man am besten Stromdichten von höchstens
0,055Amp./cm2, vornehmlich 0,011 biso,O44Amp./cm2.
Durch Ändern der Stromdichte, der Bewegung im Bade und der Temperatur kann man die Zusammensetzung
der spiegelblanken Kupfer-Zinn-Legierung etwas beeinflussen. Man kann bei der Aufbereitung
der mit dem Metallnisderschlag zu versehenden metallischen oder nicht metallischen Flächen die in diesem
Zweig der Technik bekannten Verfahren zum Reinigen, Entfetten und Beizen verwenden. Wenn die Fläche
des Trägers für den Metallniederschlag, also der . 50 Kathode, entsprechend gereinigt ist, kann unmittelbar
die Galvanisierung mit dem Spsculummetall nach dem vorliegenden Verfahren erfolgen. Die zu plattierenden
Gegenstände, die als Kathode dienen, können aus Eisan, Stahl, Nickel, Kupfer, Messing, Zink oder
Spritzguß, aus Zinklegierungen und Aluminium sowie aus jedem anderen üblichen Werkstoff bestehen, den
man mit Speculum zu plattieren wünscht. Gewünschtenfalls kann auch der zu plattierende Träger zunächst
verkupfert, vernickelt oder versilbert werden, und zwar durch Galvanisieren in einem besonderen Verfahren,
das dem Niederschlag der spiegelblanken Speculumschicht nach der vorliegenden Erfindung
vorausgeht.
Am besten verwendet man getrennte, sich im Bade auflösende Anoden aus Kupfer und Zinn, wobei zwei
Anodenstromschienen angeordnet werden, deren Stromzuführung getrennt regelbar ist. Dabei lassen
sich Anoden aus derselben Legierung für Niederschläge verwenden, die bis zu 15 °/0 Zinn enthalten. Für einen
höheren Zinngehalt lösen sich Anoden, die aus einer Legierung bestehen, unregelmäßig auf, so daß sich die
Zusammensetzung des Bades nur schwer beherrschen läßt.
Man kann auch einen einwandfreien stetigen Ablauf des Galvanisierungsvorganges erhalten, wenn man bei
Anoden aus reinem Zinn und aus reinem Kupfer oder aus einer Kupfer-Zinn-Legierung mit höchstens 15 °/0
Zinn und im übrigen Kupfer noch unlösliche Anoden verwendet, z. B. aus Eisen, Nickel oder einem anderen
Leiter. Wird ein Teil des Stromes durch die unlösliehen
Anoden zugeführt, so sinkt dadurch die Gesamtwirkung der Kupfer- und Zinnanoden, so daß die
Zinnkonzentration gleich bleibt.
Auch kann man ausschließlich unlösliche Anoden verwenden, um spiegelblanke Niederschläge aus 8g
Kupfer-Zinn-Legierungen zu erhalten, wie es die nachstehend beschriebenen Beispiele 1 und 3 zeigen. Indessen
ist das nicht zu empfehlen, weil dann die Aufrechterhaltung des richtigen Mischungsverhältnisses
im Galvanisierungsbad zu einer schwierigen Aufgabe wird. Wenn durch die Auflösung der Anoden kein
Metall zugeführt wird, muß der Niederschlag auf der Kathode unmittelbar dem Bade entnommen werden.
Dies erfordert eine ständige Überwachung des Bades, um dessen Mischungsverhältnis aufrechtzuerhalten,
was die Einfachheit und Wirtschaftlichkeit des Galvanisierungsverfahrens
beeinträchtigt. Auch kann die Durchführung mit unlöslichen Anoden zu einer Oxydierung
der zweiwertigen in vierwertige Zinnverbindungen im Bade führen, was unerwünscht ist. Zwar
ist vierwertiges Zinn an sich nicht allzu schädlich, noch schädigt es die Plattierung, wie es bekanntlich zweiwertiges
Zinn in dem Stannatverzinnungsbad und in dem Kupfercyanidnatriumstannatgalvanisierungsbad
tut. Doch stört das Verschwinden des zweiwertigen Zinns des Bades dessen Betriebseigenschaften.
Die Stromdichten für jede Anode können sich bis auf 0,033 Amp./cm2 belaufen, wenn es auch am besten
ist, die Stromdichte jeder einzelnen Anode auf den Bereich von 0,001 bis 0,0165 Amp./cm2 einzustellen.
Durch richtige Einstellung des Flächenverhältnisses der Kupferanode zur Zinnanode kann das Verhältnis
der zur Auflösung gelangenden Kupfer- und Zinnmengen sowie deren Auflösungsgeschwindigkeit gegenüber
der Geschwindigkeit und dem Verhältnis, mit welchem diese beiden Metalle auf der Kathode niedergeschlagen
werden, derart abgeglichen werden, daß die Konzentration des Kupfers und Zinns in dem galvanischen
Bad im wesentlichen unverändert bleibt. Um die Auflösung der Anoden zu überwachen, ist es auch
erforderlich, einen Spannungsabfall von 0,5 bis 2 Volt zwischen den Kupferanoden und den Zinnanoden oder
der Kupferanode und der Kupfer-Zinn-Anode einzustellen. Dieser Spannungsabfall, der durch die räumliche
Gestalt der galvanischen Zelle bestimmt wird, darf das Maß von 2 Volt nicht erheblich überschreiten,
damit nicht etwa auf der Zinnanode ein Niederschlag von Kupfer oder einer Kupfer-Zinn-Legierung erfolgt.
Um einen Niederschlag von Zinn auf den Kupferanoden zu verhindern und um die Kupferanoden mit
einer geringeren als ioo°/0igen Belastung, gewöhnlich
mit 20 bis 8o °/0 Belastung zu betreiben, soll sich die
Spannung zwischen der Kupferanode und der Kathod auf 2 bis 3 Volt belaufen, wenn man einen hochglänzenden Niederschlag herstellen will. Die obere
ίο Grenze kann natürlich über 3 Volt liegen, je nach dem
' Abstand zwischen den Anoden und Kathoden. Für di; Spannung zwischen der Zinnanode und der Kathod
wird der Höchstwert dadurch begrenzt, daß bei Überschreiten dieses Wertes unerwünschte Reaktionen
erfolgen, indem das Zinn in vierwertiges Zinn übergeht, und die wie folgt dargestellt werden können:
• Sn0^-Sn+* und Sn +2 -*- Sn+*: Durch Sn+4
werden nämlich keine glänzenden Metallniederschläge aus Speculummetall erzeugt. Die untere Spannungsgrenze
ergibt sich aus der Forderung, daß sich kein Kupfer auf den Zinnanoden niederschlagen darf. Wie
sich gezeigt hat, muß die Spannung zwischen der Zinnanode und der Kathode im Bereich von 0,1 bis höchstens
2 Volt gehalten werden, wenn sich die Spannung zwischen der Kupferanode und der Kathode auf 2 bis
3 Volt beläuft. Die Spannung zwischen der Zinnanode und der Kathode kann natürlich erhöht werden, sofern
die Spannung zwischen der Kupferanode und der Kathode vergrößert wird.
Wieviel Zeit die Galvanisierung in Anspruch nimmt, hängt bekanntlich nur von der Dicke der auf der
Kathode niederzuschlagenden Speculumplattierung ab. Ein gewisser Materialverlust ist bei der Galvanisierung
unvermeidlich. Denn man muß z. B. die Kupfer- und Zinnanoden in regelmäßigen Zeitabständen überprüfen
und sie ersetzen, bevor sie völlig erschöpft sind, weil sonst die Beständigkeit des Bades gefährdet
würde. Der einzige merkliche Materialverlust, der sonst noch beim Galvanisieren entsteht, rührt daher,
daß durch Reaktion mit dem Kohlendioxyd der Luft Cyanid verlorengeht und daß an den plattierten
Erzeugnissen die Lösung in dünner Schicht hängenbleibt und damit die anderen Bestandteile des Bades
in geringem Maße entfernt werden. Diese geringen Verluste lassen sich leicht ausgleichen, wenn man
regelmäßig die Zusammensetzung des Bades überprüft, r um festzustellen, ob die zur Aufrechterhaltung des
erforderlichen Gleichgewichts nötigen Mengen innerhalb der gegebenen Grenzen vorhanden sind. Man
kann also das Galvanisierungsbad im ununterbrochenen Betrieb verwenden, und im allgemeinen braucht
man nur die sich auflösenden Anoden nach Abnutzung ersetzen oder bei Verwendung unlöslicher Anoden die
Bestandteile des Bades ergänzen. Es entstehen während des Verfahrens keine schädlichen Reagenzien oder
Chemikalien, die bei entsprechender Konzentration den Galvanisierungsvorgang verzögern oder die Plattierung
beeinträchtigen würden oder es nötig machen, daß das Bad abgelassen und durch ein neues Bad
ersetzt wird.
Beachtet man die vorstehend beschriebenen Regeln für die Konzentration der Bestandteile des Bades und
für die Betriebsbedingungen, so erhält man ohne weiteres spiegelblanke Niederschläge aus Speculum
oder einer anderen Kupfer-Zinn-Legierung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im
einzelnen. ,_, ...
Das Bad wird aus folgenden Bestandteilen zusammengemischt:
Bestandteile. Menge
Kaliumcyanid (KCN) '. 25,0 g/l
Cuprocyanid (Cu2 [CN] 2) ■ ■ ■ ■ 18,8 g/l
Kaliumpyrophosphat (K4P2O7 -3H2O) 40,0 g/l ,
Stannosulfat (SnSO4) 10,8 g/l
Kaliumorthophosphat (KH8PO4) 7,0 g/l
Tischlerleim .... 0,1 g/l
Rest Wasser.
Mißt man den pn-Wert dieses Bades mit- einer
Glaselektrode, so findet man, daß er sich auf etwa 9,0 beläuft. Das Bad wird auf eine Betriebstemperatur
von 6o° C gebracht, und es werden eine Stahlkathode und unlösliche Stahlanoden eingesetzt. Eine Spannung
von 3;8 Volt ergibt dann eine Kathodenstromdiehte
von 0,033 Amp./cm2. Der Galvanisierungsvorgang wird dann 10 Minuten lang, fortgesetzt. Die Anode
erhält dadurch eine blanke Plattierung aus Speculummetall mit 54% Kupfer und 46 % Zinn.
Zur Prüfung dieses Bades sind vergleichsweise drei Galvanisierungsverfahren durchgeführt worden. Bei
dem ersten Vergleichsverfahren wurde ein Galvanisierungsbad, genau wie das vorstehend beschriebene,
nur unter Fortlassung des Tischlerleims und Kaliumorthophosphat zubereitet. Der pH-Wert belief sich auf
8,2. Der sich ergebende Niederschlag hatte Kupferfarbe und war so schwammig, daß er sich leicht 'abwischen
ließ. Beim zweitem .V.ergleichsversuch wurde bei der Zubereitung de^-Bad^stcfrax. der Leim.fortgelassen. Der sich ergebende Niederschlag war matt und zeigte
ein Muster. Beim dritten Vergleichsversuch wurde nur das Kaliumorthophosphat fortgelassen.
Nach 10 Minuten langem Betrieb ergab sich ein mattglänzender . Niederschlag:' Nachdem das Galvanisierungsbad
72 Stunden lang außer Betrieb war, ergab r: sich dann bei Wiederinbetriebnahme ein spiegelblanker
Niederschlag. Es ist anzunehmen, daß'das auf sehr geringe Mengen von Orfhophosphationen zurückzuführen
ist, die sich infolge Hydrolyse des Pyrophosphats bei dem zur Verwendung gelangenden pH-Wert ;
bilden. Der Beweis hierfür ergibt sich aus einem Ver- . gleich mit dem ersten. Vergleichsversuch mit dem no
beschriebenen Bad. ■ · ·
Andere Beispiele von galvanischen Bädern und bei der Ausführung der Erfindung verwendbare Betriebsbedingungen,
die zu einem silberweißen, spiegelblanken Niederschlag aus Speculummetall oder einer
anderen Legierung führen, sind die folgenden:
Beispiel 2
Zusammensetzung > ,, . Menge
Zusammensetzung > ,, . Menge
Kaliumpyrophosphat . .·.. go,ο g/l lao
Kaliumcyanid 28,2 g/l
Cuprocyanid 18,8 g/l
Stannopyrophosphat 10,3 g/l <.
Einbasisches Kaliumorthophospha.t ........ 10,0 g/l
Tischlerleim ...,....,,... 0,5 g/l
Rest Wasser. - ■ ■/:
Temperatur 710C; pH-Wert 10; Kathodenstromdichte
0,0165 Amp./cm2; getrennte Kupfer- und Zinnanoden; Messingkathode. Der Niederschlag enthielt
52 % Kupfer und 48 % Zinn und war silberweiß und glänzend.
Zusammensetzung Menge
Kaliumpyrophosphat 90,0 g/l
Kaliumcyanid 20,0 g/l
Cuprocyanid 16,4 g/l
Stannosulfat 11,5 g/l
Einbasisches Kaliumorthophosphat 10,0 g/l
Tischlerleim 0,1 g/l
Rest Wasser!
15
15
Temperatur 710C; pn-Wert 9; Kathodenstromdichte
0,033 Amp./cm2; Stahlanoden; Kathode aus Zinkspritzguß. Der sich ergebende Niederschlag
enthielt 54% Kupfer und 46 % Zinn und war spiegelblank.
Zusammensetzung Menge
Kaliumpyrophosphat 90,0 g/l
Kaliumcyanid 15,5 g/l
Cuprocyanid 10,3 g/l
Stannosulfat 9,1 g/l
Einbasisches Kaliumorthophosphat 20,0 g/l
Tischlerleim 1,0 g/l
Rest Wasser.
30
30
Temperatur 820C; pH-Wert 9; Kathodenstromdichte
0,033 Amp./cm2; getrennte Kupfer- und Zinnanoden; Nickelkathode'. Die sich ergebende Plattierung
war silberhell und enthielt 40% Kupfer, Rest Zinn.
Zusammensetzung
Kaliumpyrophosphat 90,0 g/l
Kaliumcyanid s.... 40,0 g/l
Cuprocyanid 26,0 g/l
Stannosulfat 3,0 g/l
Einbasisches Kaliumorthophosphat 20,0 g/l
Tischlerleim 0,5 g/l
Rest Wasser.
45
45
Temperatur 850C; pH-Wert 9,0; Kathodenstromdichte
0,033 Amp./cm2; Anodenströmdichte 0,0055 Amp./cm2; Bronzeanoden; Stahlkathode.
Unter diesen Bedingungen ergibt sich ein matter kupferfarbiger Niederschlag von 90°/,, Kupfer und
io°/o Zinn, sofern die Bronzeanoden dieselbe Zusammensetzung
haben.
Beispiel 6
55
55
Zusammensetzung Menge
Kaliumpyrophosphat 90,0 g/l
Kaliumcyanid 37,2 g/l
Cuprocyanid 24,8 g/l
Stannosulfat -. 3,3 g/l
Einbasisches Kaliumpyrophosphat 20,0 g/l
Tischlerleim i,o g/l
Rest Wasser,
Temperatur 820C; Kathodenstromdichte 0,033
Amp./cm2; pn-Wert 9,0; getrennte Kupfer- und Zinnanöden
und eine Aluminiumkathode. Es ergibt sich unter diesen Bedingungen eine blanke, rosafarbene
Plattierung aus einer Legierung mit 85 °/0 Kupfer und
15 % Zinn.
Beispiel 7' Zusammensetzung Menge
Kaliumpyrophosphat 90,0 g/l
Kaliumcyanid 28,2 g/l
Cuprocyanid 18,8 g/l
Stannosulfat 10,8 g/l
Zweibasisches Kaliumorthophosphat 15,0 g/l
Gelatine i,5g/l
Rest Wasser.
Temperatur 820C; pn-Wert 9,5; Kathodenstromdichte
0,044 Amp./cm2; Stahlkathode; Bronzeanoden und Zinnanoden. Bei diesem Beispiel ergibt sich eine
spiegelblanke Plattierung aus Speculummetall, die 55 bis 60 °/0 Kupfer, Rest Zinn, enthält.
Um blanke Plattierungen mit dem Verfahren und den Galvanisierungsbädem der Erfindung zu erhalten,
wurden noch weitere Versuche durchgeführt, deren Bedingungen in der nachstehend aufgeführten Tabelle
A angegeben sind. In den Bädern 1 bis 54 der Tabelle A belief sich die Konzentration des Kaliumpyrophosphats
auf 90 g je Liter, des Kaliumcyanids auf 20 g je Liter, des Cuprocyanids auf 20 g je Liter und
des Stannosulfats auf 12 g je Liter. Hierbei wurden dann verschiedene Werte für die Temperatur, die
Stromdichte/ den" pH-Wert, die Konzentration des
Leimes und die Konzentration des einbasischen Kaliumorthophosphats gewählt, um zu prüfen, welchen
Einfluß das auf die sich ergebende Plattierung hat.
Die Angaben in der Tabelle A lassen den großen Einfluß der Betriebsbedingungen und der Konzentration
des Leimes und des Orthophosphats in den Galvanisierungsbädem nach der Erfindung erkennen
und zeigen, wie man diese Betriebsbedingungen innerhalb weiter Grenzen ändern und dennoch festhaftende
harte Plattierungen von " Kupfer-Zinn-Legierungen erhalten kann.
Man kann außer den Zusätzen des Orthophosphats und des Leimes noch das Verhältnis vom Kupfer zum
Zinn im Bade ändern, um die Zusammensetzung des Niederschlages zu beeinflussen. So zeigen Vergleichsversuche beispielsweise folgendes: Man bereitet ein
Bad aus 90 g je Liter Kaliumpyrophosphat, 16 g je Liter Kaliumcyanid, 20 g je Liter einbasisches Kaliumorthophosphat
und ι g je Liter Tischlerleim. Hierbei werden dann für die Mengen des Cuprocyanids und
Stannosulfats verschiedene Werte gewählt, wobei die Gesamtmenge dieser beiden Zusätze höchstens 20 g
e Liter beträgt. Der pn-Wert der Bäder wird auf 9,0 eingestellt und eine Betriebstemperatur von 820 C
sowie eine Kathodenstromdichte von 0,033 Amp./cm2 gewählt. Durch Ändern des Verhältnisses vom
zweiwertigen Kupfer zum einwertigen Zinn im Bade ergeben sich dann die in der nachstehenden Tabelle B
Wirkung des Orthophosphats und Leimes auf die Zusammensetzung des Niederschlages bei verschiedenen
Betriebsbedingungen
Bad | Temperatur | Kathoden- stromdichte |
pH-Wert | Leim g/l | Einbas. Kaliumortho- |
Zusammensetzung des Niederschlages |
I % Zinn |
Nr. | 0C | (Amp./cm2) | phosphat g/l | % Kupfer | 45 | ||
I | 60 | 0,0l6 | 8,0 | 0,1 | IO | 55 | 51 |
2 | 60 | O,Ol6 | 8,0 | 0,5 | IO | 49 | 44 |
3 | 60 | 0,0l6 | 9,0 | 0,1 | IO | 56 | 51 |
4 | 60 | O,Ol6 | 9.0 | o,5 | IO | 49 | 45 |
5 | 60 | 0,0l6 | 10,0 | 0,1 | IO | 55. | 51 |
6 | 60 | 0,0l6 | 10,0 | o,5 | IO | 49 | 41 |
7 | 71 | O,Ol6 | 8,0 | 0,1 | IO | 59 | 48 |
8 | 71 | O,Ol6 | 8,0 | o,5 | IO | 52 · | 41 |
9 | 71 | 0,0l6 | 9,0 | 0,1 | IO | 59 | 52 |
IO | 71 | O,Ol6 | 9.0 | o,5 | IO | 48 | 39 |
II | 71 | O,Ol6 | 10,0 | 0,1 | IO | 61 | 48 |
12 | ?! | O,Ol6 | 10,0 | 0,5 | IO | 52 | 48 |
13 | 71 | 0,033 | 8,0 | 0,1 | IO | 52 | 30 ■ |
14 | 71 | 0,033 | 8,0 | 0,1 · | 20 | 7° | 45 |
IS | ?! | 0,033 | 8,0 | o,5 | IO | 55 | 45 |
16 | 71 | 0,033 | 8,0 | o,5 | 20 | 55 | 57 |
17 | 71 | 0,033 | 8,0 | 1,0 | IO | 43 | 53 |
18 | 71 | 0,033 | 8,0 ■ | 1,0 | 20 | 47 | 48 |
19 | 71 | 0,033 | 9,0 | 0,1 | IO | 52 | 34 |
20 | 71 | 0,033 | 9.0 | 0,1 | 20 | 66 | 46 |
21 | 71 | 0,033 | 9.0 | 0,5 | IO | 54 | 55 |
22 | 71 | 0,033 | 9.0 | 0,5 | 20 | 45 | 38 |
23 | 71 | 0,033 | 9,0 | 1,0 | IO | 42 | 56 |
24 | 71 | 0,033 | 9,0 | 1,0 | 20 | 44 | 45 |
25 | 71 | 0,033 | 10,0 | 0,1 | IO | 55 | 31 |
26 | 71 | 0,033 | 10,0 | 0,1 | 20 | 69 | 44 |
27 | 71 | 0,033 | 10,0 | o,5 | IO | 56 | 52 |
28 | 71 | 0,033 | 10,0 | o,5 | 20 | 48 | 57 |
29 | 71 | 0,033 | 10,0 | 1,0 | IO | 43 | 50 |
30 | 71 | 0,033 | 10,0 | 1,0 | 20 | 50 | 26 |
31 | 82 | O,Ol6 | • 8,5 | 0,1 | IO | 74 | 33 |
32 | 82 | ■ O,Ol6 | 8,5 | 0,1 | 20 | 67 | 30 |
33 | 82 | O,Ol6 | 8,5 | o,5 | IO | 70 | 38 |
34 | 82 | 0,0l6 | 8,5 | o,5 | 20 | 62 | 33 |
35 | 82 | 0,0l6 | 8,5 | 1,0 | 10" | 67 | 37 |
36 | 82 | 0,0l6 | 8,5 | 1,0 | 20 | 63 | / 25 |
37 | 82 | 0,0l6 | 9,5 | 0,1 | IO | 75 | 27 |
38 | 82 | O,Ol6 | 9,5 | 0,1 | 20 | 73 | 34 |
39 | 82 | O,Ol6 | 9,5 | ■ 0,5 | IO | 66 | 31 |
40 | 82 | 0,Ql6 | 9,5 | o,5 | 20 | 69 | 32 |
41 | 82 | O,Ol6 | 9-5 | 1,0 | IO | 68 | 31 |
42 | 82 | O,Ol6 | 9-5 | 1,0 | 20 | 69 | 27 |
43 | 82 | 0,033 | 8,5 | 0,1 | IO | 73 | 26 |
44 | 82 | 0,033 | 8,5 | 0,1 | 20 | 74 | 29 |
45 | 82 | 0,033 | 8,5 | o,5 | IO | 71 | 25 |
46 | 82 | 0,033 | 8,5 | o,5 | 20 | 75 | 38 |
47 | 82 | 0,033 | 8,5 | 1,0 | IO | 62 | 33 |
48 | 82 | 0,033 | 8,5 | 1,0 | 20 | 67 | 28 |
49 | 82 | 0,033 | 9,5 | 0,1 | IO | 72 | 28 |
50 | 82 | 0,033 | 9.5 | 0,1 | 20 | 72 | 32 |
51 | 82 | 0,033 | 9,5 | o,5 | IO | 68 | 32 |
52 | 82 | 0,033 | 9,5 | o;5 | 20 | 68 | 29 |
53 | 82 | 0,033 | 9,5 | 1,0 | 10 | V | 32 |
54 | 82 | 0,033 | 9.5 | 1,0 | 20 | 68 |
aufgeführten Zusammensetzungen des Metallniederschlages:
5 Einfluß des Kupfer-Zinn-Verhältnisses im GaI-vanisierungsbad
auf die Zusammensetzung .des Metallniederschlages
Verhältnis von | Kupferanteil im | Zinnanteil im |
Kupfer und Zinn | Metallniederschlag | Metallniederschla g |
im Bade | in % | |
0,1 | 5 | 95 |
0,5 | 22 | 78 |
I | 35 | 65 |
2 | 50 | 50 |
3 | 6o | 40 |
4 | 68 | 32 |
5 | 75 | 25 |
6 | 8o | 20 |
IO | 90 | IO |
•Genau sind die sich bei der Galvanisierung in diesem Bade abspielenden Vorgänge nicht bekannt. Anscheinend
ergibt sich der Glanz und das blanke Aussehen des Kupfer-Zinn-Niederschlages durch eine entsprechende
Beeinflussung des Wachstums der Kristalle hinsichtlich ihrer Größe, Richtung und Lage ihrer
Flächen. Verwendet man in dem galvanischen Bade lediglich komplexes Cuprocyanid und komplexes
Stannopyrophosphat, so erhält man kupferfarbige stumpfe Niederschläge auf der Kathode (vgl. den im
Beispiel 1 aufgeführten Vergleichsversuch). Fügt man etwas Leim und Orthophosphat dem Galvanisierungsbade
hinzu, das Cuprocyanid und Stannopyrophosphat enthält, so ergeben sich spiegelblanke silberweiße Plattierungen,
wie oben beschrieben. Beispiel 1 zsigt nun, daß die bloße Vereinigung der beiden komplexen Metallsalze
noch nicht notwendigerweise zu einem Bade führt, welches eine blanke Plattierung ergibt, sondern
daß infolge des einstellbaren pn-Wertes der Cuprocyanid-Stannopyrophosphat-Lösung
etwas Leim und Orthophosphat den galvanischen Vorgang so zu regeln vermag, daß sich ein glänzender, blanker Kupfer-Zinn-Niederschlag
ergibt.
Eine andere Erklärungsmöglichkeit für die Entstehung der blanken galvanischen Schicht beruht auf
der Erscheinung eines teilweisen Ausfällens an der Käthodenfläche. Die Zusammensetzung des galvanischen
Bades erfährt nämlich in einer der Kathode anliegenden dünnen Zone durch Ausscheiden der
Ionen und durch einfache Diffusion eine Änderung. Durch entsprechende Konzentration und Vereinigung
der gelösten Bestandteile des Bades und infolge seines pH-Wertes nimmt diese Zone einen etwas anderen
PH-Wert an, bei welchem einzelne Bestandteile momentan ausfallen und dadurch den Niederschlagsvorgang
in einer Weise beeinflussen, die eine spiegelblanke Plattierung ergibt. Es ist anzunehmen, daß
sich die pn-Werte in der der Kathode anliegenden Flüssigkeitsschicht außerordentlich demj enigen nähern,
bei welchem manche Bestandteile des Bades als chemische Verbindung ausfallen.
Wendet man diesen Erklärungsversuch auf GaI-vanisierungsbäder
für das gleichzeitige Niederschlagen 6g für Kupfer und Zinn an, so begegnet man der Tatsache,
daß die bisher verwendeten Lösungen verhältnismäßig hohe pH-Werte haben, wie sie nötig sind,
um das Zinn in Lösung zu halten oder um Cuprisalze oder Stannisalze verwenden zu können. Daher ist
kaum anzunehmen? daß ein Ausfällen erfolgt, welches zu einem blanken Metallniederschlag führt, wenn der
pH-Wert in der der Kathode anliegenden Flüssigkeitsschicht erhöht wird. Andererseits hat sich aber erfindungsgemäß
ergeben, daß bei Vorhandensein kornplexer Cupro- und Stannosalze in den Grenzen von
6,5 bis 10,5 pn die dem Bade zugefügte schwache
Orthophosphatlösung oder die sich aus der Hydrolyse des Pyrophosphats bei dem pH-Wert ergebende Orthophosphatlösung
und auch der Leim unentbehrlich für die Herstellung derjenigen an der Kathode herrschenden
Bedingungen sind, unter den sich ein blanker Kupfer-Zinn-Niederschlag ergibt.
Das Galvanisierungsverfahren nach der Erfindung eignet sich insbesondere für Dekorationszwecke, für
Schmuck u. dgl., kurz für alle Zwecke, bei denen es auf die Härte, den Spiegelglanz und die Gleichförmigkeit
der Plattierung und auf deren Aussehen ankommt, ohne daß man hierzu die Plattierung besonders bearbeiten
müßte. Gewünschtenfalls kann man natürlieh auch die erfindungsgemäß erzeugte blanke Plattierung
aus Speculummetall noch blank verchromen oder vernickeln. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens
nach der Erfindung liegt in der Möglichkeit, Zinkspritzgußerzeugnisse unmittelbar mit der spiegelblanken
Kupfer-Zinn-Plattierung zu versehen, ohne erst noch ein oder mehr Plattierungen anderer Art als
Unterlage aufzubringen, wie es bei Verwendung anderer Galvanisierungsbäder nötig ist, welche die Zinkwerkstücke
angreifen. Erfindungsgemäß kann man daher aus Zink bestehenden Spritzgußgegenständen
in einem einzigen Galvanisierungsverfahren ein spiegelblankes, sauberes silberweißes Aussehen geben, das
unbegrenzt haltbar ist und im Vergleich mit den üblichen sich aus Kupfer-, Nickel- und Chromschichten
zusammensetzenden Plattierungen von Zinkspritzgußteilen wertvolle Schutzeigenschaften. besitzt. Das
Galvanisierungsbad nach der Erfindung hat günstige Betriebseigenschaften innerhalb weiter Grenzen des
Mischungsverhältnisses seiner Bestandteile und es ■führt zu einem sehr gleichmäßig starken Niederschlag.
Auch ist das Verfahren keineswegs auf Schmuckzwecke beschränkt. Denn es hat sich beispielsweise
gezeigt, daß man dicke Platten von z. B. 0,8 mm mit spiegelblankem Aussehen in einwandfreier Weise
niederschlagen kann, ohne daß diese uneben oder gemustert würden.
Zusammenfassend sei also noch einmal festgestellt, daß die vorliegende Erfindung lehrt, wie man aus einer
Kupfer-Zinn-Legierung bestehende, glänzende, spiegel- iao
blanke Metallniederschläge in einfacher Weise auf galvanischem Wege mit Hilfe eines schwach alkalischen
Bades erhalten kann, das ein komplexes Cuprosalz, ein komplexes Stannosalz, ein Cyanid, ein Orthophosphat,
ein Pyrophosphat und ein Kolloid, wie Polypeptid, enthält. Die Zusammensetzung des Bades
Claims (8)
1. Kupfer- und Zinnsalze enthaltender Elektrolyt zur galvanischen Erzeugung eines Überzuges
aus einer Kupfer-Zinn-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt bei einem pH-Wert von
6,5 bis 10,5 ein komplexes Alkalicuprosalz, ein komplexes Alkalistannosalz, insbesondere -sulfat,
-halogenid oder -pyrophosphat, ein Alkalipyrophosphat und ein Alkaliorthophosphat in wässeriger
Lösung enthält, die mit einem Kolloid, z. B. PoIypeptid, versetzt ist.
2. Verfahren zur Erzeugung eines Kupfer-Zinn-Überzuges mittels eines Bades nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bade eine Temperatur von höchstens 88° C, und an der Kathode
eine Stromdichte von 0,011 bis 0,1 Amp./cm2 aufrechterhalten
wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Elektrolyts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalicyanid,
ein Alkaliorthophosphat, Cuprocyanid, Stannopyrophosphat, ein Protein und ein Überschuß
an Alkah'pyrophosphat in Wasser gelöst werden.
-4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Auflösung von 2 bis 350 g, vorzugsweise
22 bis 120 g Ammonium-, Kalium- oder Natriumcyanid, 5 bis 120 g, vorzugsweise 10 bis 30 g
Ammonium-, Kalium- oder Natrium-, mono-, bi- oder tri-Orthophosphat, 2 bis 230 g Cuprocyanid
oder Cuprohalogenid, vorzugsweise jedoch 15 bis 80 g Cuprocyanid, 2 bis 50 g' Stannopyrophosphat
oder Stannochlorid oder Stannosulfat, vorzugsweise 5 bis 15 g des letzteren, 0,01 bis 5 g einer
Aminoverbindung, vorzugsweise 0,5 bis 2 g Leim oder Gelatine, und 8 bis 300 g, vorzugsweise 40
bis go g Ammonium-, Kalium- oder Natriumpyrophosphat. je Liter.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Anoden ein Potentialunterschied von 0,5 bis 2 Volt aufrechterhalten
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Anoden aus Kupfer und aus einer
Kupfer-Zinn-Legierung verwendet werden und im Bade eine Temperatur von 60 bis 820 C aufrechterhalten
wird.
7. Eine nach dem Verfahren der Ansprüche 2 bis 6 hergestellte galvanische Plattierung aus einer
Kupfer-Zinn-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 5 bis 40 Gewichtsprozent Kupfer, Rest
Zinn, besteht.
8. Eine nach dem Verfahren der Ansprüche 2 bis 6 hergestellte galvanische Plattierung aus einer
Kupfer-Zinn-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 60 bis 85 Gewichtsprozent Kupfer, Rest
Zinn, besteht.
> $578 12. si
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