DE967396C - Polierbaeder zum galvanischen Polieren von Metallen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. NOVEMBER 1957

C4p38 VI/48 a

Die Erfindung bezieht sich auf Polierbäder zum galvanischen Polieren von Metallen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, welches es ermöglicht, die Zusammensetzung für jedes Metall nach einer bestimmten Regel zu ermitteln.

Das galvanische Polieren besteht in einer selektiven elektrolytischen Auflösung, durch welches es ermöglicht wird, die an der Anode angeschlossenen Stücke zu polieren, abzubeizen oder blank zu putzen. Bis jetzt hat man bei der Zusammensetzung der Polierbäder vorzugsweise Säuren benutzt. Diese Bäder sind zweierlei Art: Die Bäder für industrielle Zwecke, die im allgemeinen mit einer geringen Spannung unterhalb von 15 Volt arbeiten, sind in der Mehrzahl auf der Basis von Phosphor—Chrom·—Schwefelsäure usw. zusammengesetzt. Sie erfordern nach dem Polieren ein sehr sorgfältiges Abspülen und Trocknen der Teile, das aber in der Mehrzahl der Fälle nicht genügt, um die Passivität der Oberflächen zu vermeiden, die oft sehr schädlich ist, wie z. B. in den Anwendungen bei der Galvanoplastik und der Elektronik.

Um diese Passivität zu vermeiden, hat man zu Bädern auf Basis von Perchlorsäure Zuflucht genommen, aber diese Bäder benötigen eine Spannung von

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20 bis ioo Volt und besitzen den Nachteil, daß sie sehr leicht explosiv werden. Schwere Unglücke haben sich schon mit Mischungen von Essigsäureanhydrid und Perchlorsäure ereignet, und trotz der Vorteile, die durch die Verbesserung des Reflexionsverrnögens oder der magnetischen Permeabilität bedingt sind, werden sie kaum gebraucht, außer in den Laboratorien, wo sie mit großer Vorsicht gehandhabt werden müssen. Hierbei darf aber der Gehalt an Perschloräure 40% und die Temperatur 40⁰ nicht übersteigen; ferner muß man jede Berührung mit organischen Stoffen vermeiden.

Es wurde nun gefunden, daß das galvanische

Polieren an das Entstehen von intensiven elektrischen Feldern im Bereich der Anode gebunden ist, die durch von der Anode absorbierten Anionen geringer Größe erzeugt werden. Das Feld dieser Anionen reißt die metallischen Ionen an sich, und dieses Feld ist um so intensiver, je weniger im freien Zustand befindliches Wasser das galvanische Bad enthält (d. h. Wasser, welches nicht an Ionen gebunden ist).

Die Erfindung besteht hauptsächlich darin, daß für

die Zusammensetzung der Bäder nicht mehr die bisher benutzten Säuren Verwendung finden, sondern Salze, deren Anionen den charakteristischen Vorzug haben, daß sie in elektrolytischer Lösung in dem Bad, in welchem sie aufgelöst sind, einen wirksamen Radius besitzen, der viel kleiner ist als der, welcher sich aus den an dem Salz im kristallinen Zustand vorgenommenen Messungen ergibt.

Um die Anionen zu bestimmen, welche diesen charakteristischen Vorrang besitzen, kann man auf folgende Weise vorgehen. Man berechnet den wirksamen Radius rs des Anions in der Lösung, indem man das Stockessche Gesetz anwendet, und erhält:

rs =

0,819 Z

I co · η

(I)

Hierbei bedeutet Z die Wertigkeit des Ions, 100 seine Grenzleitfähigkeit und η die Viskosität des Lösemittels, und man bestimmt dann in einer graphischen Darstellung einen Punkt für jedes Anion, dessen Ordinaten rs dem so berechneten Radius entsprechen und dessen Abszissen rc den Radius des Anions im Zustand des kristallisierten Salzes darstellen. Die Fig. ι zeigt beispielsweise die graphische Darstellung für die Anionen des im Wasser gelösten Salzes und die Fig. 2 für die gleichen in Methylalkohol gelösten Anionen.

Die charakteristischen Punkte, die unter der Winkelhalbierenden O T liegen, entsprechen den Ionen, für welche rs< rc. Diese Anionen sind also gemäß der Erfindung verwendbar für die Zusammensetzung von galvanischen Polierbädern. Im Gegensatz hierzu sind die Anionen, deren charakteristischen Punkte über dieser Winkelhalbierenden liegen, für die Zusammensetzung dieser Bäder nicht geeignet. Man sieht aus den Fig. 1 und 2, daß bestimmte Anionen, die in wäßriger Lösung brauchbar sind, in alkoholischer Lösung nicht geeignet sind, und umgekehrt. So sind z. B. die Chloride (CT) und die Bromide (Br") geeignet in wäßriger Lösung und ungeeignet in alkoholischer Lösung. Die Perchlorate (Cl 07) dagegen sind gleichzeitig in wäßriger Lösung und in alkoholischer Lösung brauchbar.

Gemäß der Formel (I) sieht man, daß rs um so kleiner ist, je größer η ist. Man sieht sich also veranlaßt, ein Lösemittel von möglichst großer Viskosität zu verwenden. Die Bedingung, daß möglichst wenig Wasser in freiem Zustand im Bad enthalten sein soll, führt zur Verwendung eines begierig wasseraufnehmenden Lösemittels (Essigsäureanhydrid, Essigsäure, Alkohole).

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß als Polierbad ein einzelnes Salz oder eine Mischung von Salzen Verwendung findet, deren

Anionen der Bedingung — > 1 genügen. Es kann

aber außerdem das Bedürfnis vorliegen, dem Bad verschiedene Eigenschaften zu geben, indem man gegebenenfalls das oder die Kationen des Salzes auswählt. Es besteht also offensichtlich ein Interesse daran, die geringstmögliche Menge von Wasser im freien Zustand in dem Bad zu haben. Es ist aber bekannt, daß außerdem ein Interesse daran besteht, in dem Bad die größtmögliche totale Menge an Wasser zu haben, wodurch es möglich ist, z. B. wenig lösliche Salze zu benutzen und die Handhabung des Bades zu erleichtern.

Ein anderes charakteristisches Merkmal der Erfin- go dung besteht darin, vorzugsweise das Kation oder die Katione derart auszuwählen, daß sein wirksamer Radius rs in der Salzlösung des betrachteten Bades größer ist als sein Radius rc im kristallinen Zustand. Das Kation muß also derart ausgewählt werden, daß rs_x > rc_x ist. Je größer -^- ist, um so besser sind

die Ergebnisse, allerdings ohne die Wirkung-zu berücksichtigen, welches das Kation auf das in dem Bad gelöste dissoziierte Salz des zu polierenden Metalls im Laufe des Verfahrens ausübt. (Bildung von komplexen Salzen, Niederschlagen usw.)

In Fig. ι erkennt man z. B., daß die Salze des Kaliums in wäßriger Lösung zu verwerfen sind; die Salze des Natriums oder des Silbers sind zufriedenstellend; die Salze des Kupfers, des Eisens, des Magnesiums sind gut brauchbar; die Salze des Aluminiums sind sehr empfehlenswert.

Man hat z. B., was keine Einschränkung bedeuten soll, in dem dreiseitigen, in Fig. 3 dargestellten Diagramm einige Zusammensetzungen von Bädern entsprechend den vorerwähnten Eigenschaften eingezeichnet. Diese Bäder besitzen die Eigenschaft, die Oberflächen nicht mehr zu passivieren, keine freie Perchlorsäure mehr zu enthalten und nicht explosiv zu sein.

Die genannten Bäder sind aus einer Lösung eines Perchlorates in Essigsäure zusammengesetzt. In dem Diagramm sind dargestellt: von C bis D der Gehalt an Cl 07 (von 0 bis 20%) (dieser Gehalt ist ausge- iao drückt durch den entsprechenden Gehalt von HClO₄), von D bis E der Gehalt an Wasser (von 0 bis 20%), von E bis C der Gehalt an Essigsäure (von 80 bis o/o).

In der Verbindung mit ClO₄ kann man irgendein las geeignet ausgewähltes Kation benutzen. In der Fig. 3

stellen die verschiedenen Punkte des Diagramms vorteilhafte Zusammenstellungen von Bädern für das Polieren von Metallen dar, wie Kobalt, Blei, Eisen, Nickel oder selbst Legierungen, wie Ferro—Nickel, indem als Elektrolyt ein Salz mit einem gegebenen Kation benutzt wird (Natrium oder Magnesium).

Für ein gegebenes Metall und für einen gemäß der Erfindung zusammengesetzten gegebenen Elektrolyt sind mehrere Zusammenstellungen von Bädern möglieh, die ausgezeichnete Resultate ergeben und die mit dem Nanem »bevorzugte Zusammensetzungen« bezeichnet sind.

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß, wenn man alle bevorzugten Zusammensetzungen von Bädern im Hinblick auf eine große Zahl von Metallen betrachtet, für verschiedene Elektrolyte, die als wesentliches Merkmal ein Salz der vorstehend beschriebenen Art enthalten, alle diese bevorzugten Zusammensetzungen sich auf den geraden Linien gruppieren, die nach dem Punkt C des Diagramms laufen, und es ist ersichtlich, daß eine jeder dieser Geraden einzig und allein bevorzugte Zusammensetzungen einschließt, die sich auf die Verwendung des gleichen Elektrolyts beziehen.

s5 Es ist demnach so, daß bei einem Perchlorat des Natriums die bevorzugten Zusammensetzungen sich bei dem angeführten Beispiel auf den Geraden I und III gruppieren.

Bei Verwendung von Perchlorat des Magnesiums als Salz, welches in die Badzusammensetzung eingebracht wird, befinden sich die charakteristischen Punkte der bevorzugten Zusammensetzung auf der Geraden IV.
Zum Vergleich hat man in dem Diagramm Bäder bezeichnet, die gute Resultate mit reiner Perchlorsäure ergeben, die an Stelle von einem Perchlorat benutzt wird. Diese Punkte gruppieren sich in gleicher Weise auf einer Geraden (Gerade II).

Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Erfindung nicht auf Bäder hinzielt, bei welchen freie Perchlorsäure benutzt wird.

Wenn man so die verschiedenen Geraden zieht, die durch den Punkt C gehen und die bevorzugten Zusammensetzungen von Bädern entsprechen, die als Elektrolyt ein Salz gemäß der Erfindung enthalten, dann liegt" auf jeder dieser Geraden ein Punkt, der einer bevorzugten Zusammensetzung der Bäder für ein gegebenes Metall entspricht.

Gemäß der Erfindung wurde ferner gefunden, daß in Kenntnis der Punkte auf zwei dieser Geraden, die sich auf dasselbe Metall für ein gegebenes elektrolytisches Salz beziehen (z. B. Natriumperchlorat, Magnesiumperchlorat), es genügt, diese beiden Punkte miteinander zu verbinden, um eine bevorzugte Zusammensetzung des Bades für das gleiche Metall auf allen demselben Salz entsprechenden Geraden zu erhalten.

In folgender Weise wird das Diagramm der Fig. 3 benutzt.

Wenn man z. B. eine bevorzugte Zusammensetzung eines neuen Bades zum Polieren von Kobalt ermitteln will, die aus einer Lösung von Natriumperchlorat in Essigsäure besteht, so sieht man (Punkt Co, Gerade I), daß ein Verhältnis, wie nachstehend beschrieben, den Anforderungen entspricht:

Eine Menge Perchlorat entsprechend 11,6% Perchlorsäure, 84,5% Essigsäure und 4% Wasser.

Man kann auch (Gerade III) eine Perchloratmenge nehmen, die äquivalent ist 7% Perchlorsäure, 89% Essigsäure und 4% Wasser.

Die bevorzugte Zusammensetzung eines neuen Polierbades für Nickel, die aus Magnesiumperchlorat in Lösung mit Essigsäure besteht, ist: (Punkt Ni der Gerade IV)

Perchlorat: Menge entsprechend 5,5% Säure

Essigsäure 88,5 %

Wasser ■ 6 %

100 0/0

>	M N R Q	Äquivalent von ClO4 {C-e)	Hssigsäure {E-d)	Wasser (D-c)
13 2 2 4	82,5 82,5 94,5 94,5	4,5 15,5 2,5

Man kann aus der Betrachtung der Fig. 3 die nachfolgenden praktischen Regeln ziehen, welche im Hinblick auf die Erreichung eines industriellen Ergebnisses die Mittel darstellen und die wie jene Gegenstände der Erfindung bilden.

Man zeichnet das Diagramm E C D, welches durch ein gleichseitiges Dreieck gebildet ist, dessen Seite E-C von 80 bis 100, dessen Seite C-D von ο bis 20 und dessen Seite D-E ebenfalls von 0 bis 20 eingeteilt ist. Jeder Punkt P des Diagramms ist durch drei Koordinaten bestimmt, die parallel zu den drei Seiten verlaufen und die erhalten werden, indem man die Geraden Pc, Pd und Pe zieht.

C-e stellt den Gehalt an Perchlorsäure dar, entsprechend der Menge an Perchlorat, die in dem Bad enthalten ist; E-d bezeichnet den Gehalt an Essigsäure; D-c bezeichnet den Gehalt an Wasser.

i. Regel. In einem gegebenen Lösungsmittel für

YS

ein gegebenes Anion (vorausgesetzt, daß — < 1 und ^{00 K} ° rc

welche einerseits das Kation und andererseits das zu polierende Metall darstellen) sind die optimalen Zusammensetzungen der Bäder gemäß der Erfindung in einem Viereck wie MNRQ enthalten. Für das Perchloratanion und das essigsaure Lösungsmittel haben die Eckpunkte des Vierecks die folgenden Koordinaten :

In der Folge zielt die Erfindung mehr im einzeln auf jedes elektrolytische Polierbad hin, welches aus einem Perchlorat, Wasser und Essigsäure zusammengesetzt ist und dessen Zusammensetzung durch einen Punkt dargestellt ist, der in dem so definierten Viereck liegt. Im einzelnen ist der Gehalt an Essigsäure zwischen 95 % ^un(i 82 % umfaßt.

2. Regel. Nachdem durch Versuche eine bevorzugte Zusammensetzung eines Bades in der Zusammen-

Setzung bestimmt ist, bei welcher ein gegebenes Lösungsmittel und ein Salz, das die Bedingung

-± ■> ι erfüllt, verwendet werden, insbesondere ein W₁

Perchlorat für das galvanische Polieren eines gegebenen Metalls, befinden sich die charakteristischen Punkte aller bevorzugten Badzusammensetzungen für das Polieren anderer Metalle, welche dasselbe Anion und dasselbe Lösungsmittel benutzen, auf der

ίο Geraden, welche den Punkt C mit dem charakteristischen Punkt des ersten genannten Bades verbindet. In der Praxis wird man durch Versuche eine bevorzugte Zusammensetzung eines Bades der bezeichneten Art festlegen. Man trägt den charakteristischen Punkt

dieses Bades in ein Diagramm nach Art der Fig. 3 ein und verbindet diesen Punkt mit der Spitze C des Dreiecks. Es genügt dann, diejenigen Bäder zu erforschen, deren charakteristische Punkte sich regelmäßig auf der so gezogenen Geraden verteilt finden,

um die bevorzugten Zusammensetzungen der Bäder in bezug auf ein bestimmtes Lösungsmittel, ein bestimmtes Anion und ein bestimmtes Metall oder eine bestimmte Metallegierung zu bestimmen.

3. Regel. Für die verschiedenen Geraden, wie I, III und IV usw., ist das Verhältnis der Abstände auf diesen verschiedenen Geraden zwischen zwei Punkten, die zwei gegebenen Metallen entsprechen, konstant, wenn die Bedingungen, unter welchen sich das Bad während des Betriebes befindet, dieselben sind. So ist z. B. bei den Geraden I, IV das Verhältnis Co Ni zu Co Pb das gleiche.

In der Praxis arbeitet man folgendermaßen: Eine bevorzugte Zusammensetzung des Bades, welches das bestimmte Salz und das bestimmte Lösungsmittel enthält, wird für zwei andere Metalle als das gegebene Metall festgelegt; dann wird die Gerade gezogen, welche diese beiden Punkte verbindet, und es werden die bevorzugten Zusammensetzungen der Bäder bestimmt, die das gegebene Lösungsmittel, aber ein anderes Salz desselben Anions für diese beiden anderen Metalle und das gegebene Metall enthalten. Nunmehr wird die Gerade gezogen, welche diese drei Punkte miteinander verbindet, und auf der Geraden, die durch die erste Bestimmung festgelegt ist, ein Punkt bestimmt, dessen Verhältnis der Abstände von den Punkten derselben Geraden relativ zu den beiden anderen' Metallen dasselbe ist wie das Verhältnis der Abstände des Punktes relativ zu dem gegebenen Metall und der Punkte relativ zu diesen anderen Metallen auf der Geraden, die sich aus der zweiten Bestimmung ergibt. Im Gegensatz hierzu sind wegen der Bildung eines Niederschlages aus Eisenhydrat (der Fall, wo die Bedingungen nicht dieselben sind) die Verhältnisse auf denselben Geraden Co Fe zu Co Pb nicht die gleichen.

4. Regel. Für das Polieren einer Legierung teilt jeder einer bevorzugten Zusammensetzung des Bades entsprechende Punkt den Abschnitt, welcher die charakteristischen Punkte der beiden Legierungsmetalle voneinander trennt, in einem Verhältnis entsprechend dem Anteil dieser Metalle in der Legierung. So entspricht auf der Geraden IV der mit Fe-Ni bezeichnete Punkt einer Legierung, die aus gleichen Teilen Eisen und Nickel besteht. Dieser Punkt ist von den Punkten Fe und Ni gleich weit entfernt. Nachdem die den beiden die Legierung bildenden Metallen entsprechenden Punkte bekannt sind, genügt es, den Punkt auszuwählen, der in dem gewünschten Verhältnis den Abschnitt teilt, der die diesen beiden Metallen entsprechenden Punkten miteinander verbindet.

In der Praxis führt das dazu, das Verhältnis Anion zu Lösungsmittel konstant zu lassen und nur das Verhältnis des Wassers zu ändern.

Die vorerwähnten Regeln finden immer Anwendung, welches auch immer das in dem Bad benutzte Lösungsmittel sein mag.

Wenn man nun von einem Lösungsmittel zu einem anderen übergeht, z. B. Essigsäure und Wasser zu Äthylalkohol, dann sind auch hier die Punkte, welche den günstigsten Verhältnissen entsprechen, wie das Dreiecksdiagramm in Fig. 3 a, immer in einem Viereck MNRQ enthalten, jedoch verschieben sich für Äthylalkohol die Punkte m, η und r, q in bezug auf die Gerade E-C von 82,5 nach 80 und von 94,5 nach 90, wobei im übrigen das Viereck MNRQ keiner sonstigen Veränderung unterworfen ist. Es genügt also, bei dem Viereck MNRQ eine Verschiebung parallel zur Seite E-C vorzunehmen, um den Punkt m an die Zahl der Grundeinteilung auf der Geraden E-C heranzuführen.

Gemäß der Erfindung wurde erkannt, daß die Bäder auf Basis von Perchlorat das Kupfer und seine Legierungen schlecht polieren; man ersetzt in diesem Falle gemäß der Erfindung die Perchlorate durch die Phosphate. Diese letzteren Salze .haben den Vorteil, daß sie nicht nur in essigsauren oder alkoholischen Lösungsmitteln benutzt werden können, sondern auch in wäßrigen Lösungsmitteln. In diesem letzteren Falle liegen die besten Verhältnisse zwischen 100 und 900 g von P07~ pro Liter, je nach der Art des zu polierenden Metalls oder des benutzten Phosphatkations. Insbesondere besteht für das Polieren von Kupfer in einer wäßrigen Lösung von (N H₄) ₃ P O₄ vorzugsweise ein Verhältnis von 266 g Salz pro Liter, d. h. 167 g des Anions PO₄ pro Liter. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in den ganzen vorstehenden Darlegungen die Perchlorate nur als Beispiele angeführt wurden. Dasselbe könnte zu allen den galvanischen Polierbädern ausgeführt werden, die als Elektrolyt irgendein Salz verwenden, dessen Anion in der betrachteten Lösung der Bedingung- genügt

rc

Die vorstehenden Ausführungen beziehen sich auf neue Bäder, d. h. also Bäder, die praktisch in bekannter Weise pro Liter einige Gramm des zu polierenden Metalls gelöst in dem Bad enthalten.

Es wurde ferner festgestellt, daß die Verhältniszahlen der drei Bestandteile des Bades: Salz, Lösungsmittel und Wasser, welche bei einem neuen Bad die bevorzugten sind, nicht die bevorzugten bleiben, sobald das Bad einen mehr oder weniger großen Teil des zu polierenden Metalls gelöst hat. Es wurde festgestellt, daß, um bei einem Bad gemäß der Erfindung die optimalen Eigenschaften zu erhalten, es je nach

dem Maß seiner Benutzung genügt, eine Menge Lösungsmittel zuzusetzen, die genau proportional ist der Menge des gelösten. Metalls.

Versuche haben gezeigt, daß diese Menge des Lösungsmittels sich aus der Formel ergibt, χ = K (fi-n), wo χ die Menge des dem gesamten Bade zuzuführenden Lösungsmittels in Prozent bedeutet;

K ist eine ermittelte Konstante, die ein für allemal für ein bestimmtes Bad und ein bestimmtes Metall

ίο festgelegt wird;

η ist eine andere Konstante, die vom Bad und von dem zu polierenden Metall abhängt (es ist die geringste Menge des polierten Metalls, das in dem Bad aufgelöst werden muß, um den Eintritt der Polierwirkung herbeizuführen);

p ist das Gewicht des gelösten dissoziierten Metalls pro Liter des Bades.

In der Fig. 4 sind die Diagramme dargestellt, welche die Werte von χ als Funktion von f bei einem Bad angeben, das aus in Essigsäure gelöstem Natrium— Perchlorat besteht.

Die Kurve I bezieht sich auf das Polieren von

Nickel und die Kurve II auf das Polieren von Eisen.

Man erkennt, daß in diesem Bad für Eisen und Nickel ungefähr η = 4,5 ist, daß K = ¹I₆ für Eisen und ^x/₄ für Nickel ist.

In der Praxis genügt es also, die Kurve zu zeichnen, die sich auf das vorliegende Bad und das zu polierende Metall bezieht, und in jedem Augenblick zu wissen, welche Menge von Metall im Laufe des Poliervorganges durch das Bad schon gelöst ist. Diese Menge ergibt sich entweder aus dem Gewicht der Stücke vor und nach dem Polieren oder, wesentlich einfacher, aus der gemessenen Zahl der Amperestunden, die das Polierbad seit der Inbetriebnahme des neuen Bades durchflossen haben.

Man kennt so die Menge des periodisch dem Bade zuzuführenden Lösungsmittels, um den Gebrauchszustand aufrechtzuerhalten. Es ist aber auch möglich, daß der in das Bad einfließende Strom selbsttätig auf einen Verteiler einwirkt, der den Eintritt des Lösungsmittels aus einem Reservebehälter in den Trog steuert. In der Praxis ist also die Menge des zuzuführenden Lösungsmittels in jedem Augenblick proportional der Intensität des elektrischen Stromes.

Man kann aber auch eine Anordnung vorsehen, bei welcher dem Bad Lösungsmittelmengen periodisch jedesmal dann zugesetzt werden, wenn die Menge des gelösten Metalls sich um einen bestimmten Betrag vermehrt hat, z. B. um 5 g pro Liter. In diesem Falle löst ein Amperestundenzähler den Baskülverschluß eines Behälters, der eine abgemessene Menge des Lösungsmittels enthält, jedesmal dann aus, wenn die Zahl der gelieferten Amperestunden in dem Bad um einen festen Betrag vergrößert wurde, der 5 kg Metall pro Liter entspricht.

Es ist in diesem Zusammenhang gemäß der Erfindung von Interesse, als Kation des Salzes, dessen Anion der Bedingung rs < rc genügt, ein Kation zu benutzen, das fähig ist, das polierte Metall niederzuschlagen, um das Anion zu befreien, welches sich mit dem Metall verbunden hatte. Um Eisen zu polieren, benutzt man eine Lösung von Natrium-Perchlorat.

Dieses letztere wird durch den Elektrolyt zersetzt, und es bildet sich Natron in statu nascendi, welches in Verbindung mit dem Wasser des Polierbades in kohlensaures Natron verwandelt wird. Dieses kohlensaure Natron fällt das unlösliche Eisenhydrat aus.

Man muß aber auch vermeiden, daß der charakteristische Punkt für die Zusammensetzung des Bades nicht in einen Bereich gelangt, der in der Nachbarschaft des Punktes C liegt (Fig. 3). Ein solcher Punkt, z. B. U, entspricht einem sehr verdünnten Bad, durch welches das Metall nicht mehr angegriffen werden kann.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Galvanische Bäder zum Polieren von Metallen, gekennzeichnet durch die Lösung eines Salzes, dessen Anion der Ungleichung rs < rc genügt, wobei rs den Radius des Anions in dem Lösemittel bedeutet, der nach der Stockesschen Gleichung berechnet ist, und rc der Radius des Anions bezeichnet, so wie er sich aus den Messungen an dem Salz im kristallinen Zustand ergibt.

2. Polierbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kation des Salzes der Ungleichung genügt rs_x > rc_x, wobei rs_x den Radius des Kation in dem Lösungsmittel und Tc₁ den Radius des Kation bezeichnet.

3. Polierbad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Bad gelöste Salz in diesem Bad mit dem durch den Angriff auf das zu polierende Metall erzeugten Salz eine unlösliche Verbindung eingeht.

4. Polierbad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein begierig Wasser aufnehmendes Salzlösungsmittel.

5. Polierbad gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine 82- bis 95°/_oige Essigsäure als Lösungsmittel.

6. Polierbad nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Essigsäureanhydrid als Lösungsmittel.

7. Polierbad gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch 80- bis a.o%igen Äthyl- oder Methylalkohol als Lösungsmittel.

8. Polierbad nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Salz ein Perchlorat, z. B. Natriumperchlorat, enthält.

9. Polierbad nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Natriumperchlorat, Essigsäure und Wasser besteht, mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung des Bades im Feld MNRQ des Dreiecksdiagramms der Fig. 3 liegt.

10. Polierbad nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Lösung von Natriumperchlorat in Äthylalkohol besteht, mit der Maßgabe, daß die Zusammensetzung des Bades im Feld MNRQ des Dreiecksdiagramms der Fig. 3 a liegt.

11. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Konzentration des Bades nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der das Bad durchfließende Strom in jedem Augenblick auf einen Verteiler einwirkt, der den Zufluß des Lösemittels aus einem Behälter bis zum Trog derart steuert, daß die in jenem Augenblick zu-

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geführte Menge von Lösungsmittel proportional der Stärke des elektrischen Stromes ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch ii, gekennzeichnet durch Anordnung eines Amperestundenzählers, der den Verschluß eines dauernd von einem Vorratsbehälter gespeisten Hilfsbehälters aufklinkt und seinen Inhalt jedesmal in den Trog entleert, wenn die Zahl der durch den Zähler angezeigten Amperestunden um einen festen Betrag vermehrt ist, der z. B. gleich ist der Zahl der Amperestunden entsprechend der Auflösung von 5 g des Metalls pro Liter des Bades.

In Betracht gezogene Druckschriften: Journal de Chimie Physique, Nov./Dez. 1946 (Auf-

satz von Sudra);
Journal de Chimie Physique, Februar 1952 (Aufsatz

von Dermois.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

θ 609«18/4-12 9.5S (709751731 10.57)