DE959243C

DE959243C - Galvanisches Bad und Verfahren fuer die Abscheidung von Antimonueberzuegen

Info

Publication number: DE959243C
Application number: DEG15651A
Authority: DE
Inventors: Clarence Frederick Smart
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1953-10-23
Filing date: 1954-10-24
Publication date: 1957-02-28
Also published as: GB760084A; US2817629A; GB763549A; FR1113563A

Description

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1957

Die Erfindung betrifft die galvanische Abscheidung von Antimon und speziell einen verbesserten Elektrolyt und seine Verwendung beim Überziehen mit Antimon.

Die bisher zur galvanischen Abscheidung von Antimon verwendeten Bäder leiden unter einem Mangel an Stabilität. Bei längerem Stehen fällt aus ihnen eine unlösliche Antimonverbindung, wahrscheinlich ein basisches Antimonsalz, aus, so daß sich die Antimonkonzentration in der Badflüssigkeit in unkontrollierbarer Weise vermindert. Bei der Verwendung solcher nachteiligen Badflüssigkeiten zur galvanischen Abscheidung von Antimon lassen sich deshalb keine wirklich guten und gleichmäßigen Resultate erzielen.

Es sind eine ganze Reihe von Verbindungen als Badzusätze vorgeschlagen worden, um die Ausfällung von Antimon herabzusetzen oder zu vermeiden. Diese Stoffe verursachen jedoch meist nur neue Schwierigkeiten, wie z. B. übermäßige Anodenpolarisation, Abscheidung des Antimons in stampfer oder spröder Form oder Korrodierung des Antimonüberzuges.

Bäder mit solchen Zusätzen sind auch deshalb nicht für praktische Zwecke geeignet, weil sie den Glanz des Antimonüberzuges lediglich auf Kosten

seiner Duktilität erzielen. Darüber hinaus sind auch sie unstabil und scheiden bei längerem Stehen Kristalle ab.

Das erfindungsgemäße Antimonbad enthält Antimon, welches in einer wäßrigen Lösung eines Alkalizitrates (beispielsweise Natrium-, Lithium-, Kalium- oder Ammoniumzitrat) aufgelöst ist. Das Bad enthält ferner Natriumbenzoat oder Natriumpropionat sowie vorzugsweise Zitronensäure, ίο Im folgenden werden einige Beispiele von erfindungsgemäßen Galvanisierbädern aufgeführt. Die angegebenen Mengen verstehen sich in Gramm je Liter Wasser.

Beispiel ι

Ammoniumzitrat (zweibasisch) 60,0

Kaliumantimonyltartrat

(metallisches Antimon 4 g/l) 11,0

Natriumbenzoat 3,75

Beispiel 2

Lithiumzitrat 105,0

Zitronensäure 15,0

Kaliumantimonyltartrat

(metallisches Antimon 27 g/l) 75,0

Natriumbenzoat 3,75

Die vorstehend genannten Beispiele veranschaulichen spezifische Galvanisierbäder gemäß der Erfindung; indessen soll die Erfiadtmg durch diese Beispiele nicht eingeschränkt werden. Erfahrungsgemäß lassen sich gute Ergebnisse erzielen, wenn man das Alkalizitrat in Mengen verwendet, die in dem Bereich von 37,5 bis 195 g/l liegen. Bei manchen Anwendungen kann man die Menge des Alkalizitrates erhöhen, wobei die obere Grenze durch die Grenze der Löslichkeit des Alkalizitrates im Bad gegeben ist. In ähnlicher Weise ist die Mindestmenge des Alkalizitrates bei einer bestimmten Anwendung durch die Menge gegeben, die notwendig ist, um während des Galvanisierens eine angemessene Anodenzersetzung zu bewirken. In gleicher Weise erhält man befriedigende Ergebnisse, wenn die Zitronensäure in einer Menge von 15 bis 52,5 g je Liter Wasser und das gelöste Antimon in einer Menge von etwa 3,75 bis 37,5 g metallisches Antimon, d.h. also 15 bis 90g Kaliumantimonyltartrat je Liter Wasser vorhanden sind. Sehr gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Natriumbenzoat oder Natriumpropionat in einer Menge nicht über 22,5 g/l vorhanden ist; die bevorzugte Menge beträgt 3,75 g je Liter Wasser. Falls gewünscht, kann man das Kaliumantimonyltartrat teilweise oder ganz durch andere lösliche Antimonsalze ersetzen, z. B. durch das Chlorid, Acetat oder Sulfat.

Galvanisierbäder gemäß der Erfindung kann man im allgemeinen in einem breiten Temperaturbereich betreiben, von Raumtemperatur bis zu einer oberen Temperaturgrenze, die in erster Linie von den wirtschaftlichen Überlegungen bestimmt wird, die Heizkosten und die Verdampf ungs Verluste möglichst klein zu halten. Indessen hat sich ergeben, daß es im allgemeinen erwünscht ist, das Bad bei einer erhöhten Temperatur in dem Bereich von annähernd 50 bis 65° C zu betreiben; die Temperatur von 6o° C wird bevorzugt.

Auch die Stromdichte kann man bei den verschiedenen Anwendungen variieren, man hat aber gefunden, daß eine Stromdichte in dem Bereich von etwa 27 bis 32 mA/cm² in den meisten Fällen ausgezeichnete Ergebnisse liefert.

Man hat gefunden, daß Bäder gemäß der Erfindung sehr zufriedenstellend als -saures Medium arbeiten und überragende Ergebnisse liefern, wenn ihr p_H-Wert in dem Bereich von etwa 4 bis 6 liegt, wobei 5 der bevorzugte Wert ist. Bei den meisten Fällen zieht man Antimonanoden vor. In manchen Fällen kann es aber wünschenswert sein, inerte Anoden zu verwenden und die gewünschte Antimonkonzentration im Überzugbad durch gesondertes Zusetzen löslicher Antimonsalze aufrechtzuerhalten.

Erfindungsgemäße Überzugbäder kann man benutzen, um Antimon an irgendeinem üblichen Kathodenmaterial niederzuschlagen, beispielsweise an Blei, Indium, Legierungen von Blei und Indium, Kupfer, Eisen und Stahl, Zink, Zinn, Kadmium, Blei-rAntimon-Legierungen und Antimon-Blei-Legierungen.

Im nachstehenden ist eine bevorzugte Arbeitsfolge unter Verwendung elektrolytisch niedergeschlagener Antimonüberzüge erläutert, die gemäß der Erfindung gebildet werden. Ein Gegenstand aus Metall wird zunächst mit Blei, Indium oder einer Blei-Indium-Legierung überzogen, um ihn in den folgenden Überzugsbädern vor Korrosion zu schützen. Dieser Schutzüberzug hat vorzugsweise eine glatte Oberfläche. Danach wird auf dem Schutzüberzug auf elektrolytischem Weg ein erster Überzug niedergeschlagen: Das Bad hierfür ist eine wäßrige Lösung der nachstehenden Zusammensetzung.

Natriumzitrat 75,0 bis 90,0 g/l

Zitronensäure 22,5 - 30,0 g/l

Kaliumantimonyltartrat ... 15,0 - 18,0 g/l

Natriumbenzoat 3,75 g/l

Danach wird elektrolytisch ein stärkerer Überzug niedergeschlagen unter Verwendung eines Bades aus einer wäßrigen Lösung der folgenden Zusammensetzung.

Natriumzitrat 135.0 bis 150,0 g/l

Zitronensäure 45>o - 52,5 g/l

Kaliumantimonyltartrat . 75,ο - 90,0 g/l

Natriumbenzoat 3,75 g/l _iao

Das fertige Stück wird danach geschwabbelt oder poliert und kann ohne weitere Behandlung benutzt werden.

Andererseits kann man den Gegenstand auch i»s noch weiteren galvanischen Verfahren unterwerfen

und andere Metalle, wie Nickel und/oder Chrom, auf ihn aufbringen; ein elektrolytisch gewonnener Niederschlag von Antimon, gemäß der Erfindung hergestellt, ist dafür eine ausgezeichnete Unterlage.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Bad für die galvanische Abscheidung von ίο Antimon mit einem Gehalt von in einer Lösung eines Alkalizitrates gelöstem Antimon und vorzugsweise einem Gehalt an Zitronensäure, gekennzeichnet durch Anwesenheit von Natriumbenzoat oder Natriumpropionat.

is 2. Bad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Antimon als Kaliumantimonyltartrat vorliegt.

3. Bad nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung:

Gelöstes Antimon 3,75 bis 37,5 g/l ao

(vorzugsweise als Kalium-

antimonyltartrat) 10,4 - 104,0 g/l

Alkalizitrat 37,5 - 195,0 g/l

Zitronensäure 15,0 - 52,5 g/l

Natriumbenzoat oder as

Natriumpropionat höchstens 22,5 g/l

4. Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Antimon unter Anwendung eines Bades nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter Benutzung einer Antimonanode mit einer Stromdichte von 27 bis 32 mA/cm² bei einer Temperatur von etwa 50 bis 60⁰C und einem p_H-Wert von etwa 4 bis 6 gearbeitet wird.

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In Betracht gezogene Druckschriften:
Metal· Industry, 1950, Bd. 76, S. 271, bes. S. 272, Tab. i.

® 609 617/440 8. (609 809 2.57)