DEP0000459BA - Elektrolyt zum galvanischen Erzeugen von Überzügen aus Nickel und Nickellegierungen auf Metall und Nichtleitern. - Google Patents

Description

London .-&, Scandinavian Metallurgical'; Go*. 'limited 3-H /liauriston^Eoad, ,London S,¥..19» lnglandV ■· '.'. ^r/

-2um -galvanischen- feseugen. von-TJebersuegenvaus^^ M

ificlEe'llegieruiigen' a.uf Metall mid- j|iGi"itleit;ern^j s^^Srlii brIjt~

■·■ :Vv ■ Die.;Torliegende Erfindung :"bezieli"fc sidh auf die¹ galvanische; ^: <",{ Erzeugung von Uebersuegen aus lieliel. und Hlckellegierungen auf ■".-_. ;^: ■■■'. .?~ Metallen und -auf· Hichtleitern, die dur eh. irgendwelche .."Lekaimten ..Ter-;·:;■■' fahren zunl,echst leitend ^gemacht ,sind» ^De r Erfindung· liegt die Aufgabe, susrunde j;' einen ver"be s s erteil · Elektrolyt en au schaffen, :4er; sich -zum: ^:V: galvanischen Vernickeln: eignet- und insbesondere da]jei\eine starke₅v '■■ harte und vers'chleissfeste Ela.ttierung aus Hiekel oder Hiekel- \ ■. legierungen. ergibt_;?; wie sie fuer die 'Oeberflae-che von galvanisch: ^; ' hergestellten Pressformen, Gesenkformen und dergl./erforderlich ist. ■■■".·. ..·.'. ;■'. .Eine gewoehnliche^ nach"'dem hanäelsuetlichen Yerjiickelungs-' ■ ■." verfahren hergestellte 'lickelplattierung eignet^; sich nicht fuer ..;.,-.';; ^: manche ge.werTDlichen' Zwecke.« /insbesondere 'fuer. die Herstellung von; Formen auf galvanisöheia Wege, weil ihnen, eine ausreichende Haerte fehlt.Auch haben die lieblichen Uiekelbaedery.wie man sie als Elektrolyten 'sum Yerniekeln im . Grev?erbe verwertet,' eine 'verhäeltnisraaessig .· ^: geringe Biederschlagskraft_?. und die mit ihrer Hilfe, erzeugten JTi schlaege- neigen zu Erq^itaet und hohen Spannungen^ ,was der

-ferkstuecke. ernstlich im Wege stellt,, -Da¹S a-\^:>-"^::!0h

gilt; ^besonders,% wenn die liiedersehlaege.· zum jfiufbau /verhaeltnis-;;;■;■; -■'/S^. laaessig starker-landung encoder :Ueberzuege\ auf verwickelten formen-_; xA:0 Mehrfach¹ uebereinahder zu erzeugen'sind., Erzeugt man die UeberEueg'eiS;", -auf-; !"Ormstaecken aus nichtleitendem Werkstoff, so "st ο er en insbesondere die, erwaehnten inecliariiseilen./Spänri.ung'en. 'Ein': Hickelplattierungs-y- ^;\"■■%:| '"badj das;']?luoricl ^;.entlia'elt., besitzt -eine' sehr guenstige l'iederschiägs-'; kraft, waeiirend es' gleichzeitig einen liiedersoiilag mit :niedrigeii' ':';.:': V nieoliani'sehen .Spannriigen. ergibt * ' :'Als Grundlage f uer, -die nacheteilend" :· ^;:;^: "beschriebene. Srf indung dient.. dalrer'"' ein de?r artig es'- Bad.,',. dem.', der Torisug vor. anderen b;e]^amiteii -galyanischeri Teriiiekelüngsbeiedern gegeben· wird^¹' gr..n-P-^a j_g ^iapi.lr.-n-i /'-τ' - - --^1 ·? '-^nj^ .■ ΐι,Τοτ-^-Η ηη t ^T - ^ en Beg eJchnUIgBl

^:ii-^^^-U-_-;t_i^_ji@i: ,,JM)₁MaJi-..., η, j^^l η jH"" 'CJi.^i^sJljj2SM9^^ii-—SJiM.ä^· V-:"

-';.- '-. ^:ϋΐα birne Herabsetzung der-.!Dehnbarkeit haertere,- Hiederschlaege; zu-;;: erhalt en, deren liaerte'. bei rlemperaturen ueber 3'0G° 0 -" erhalten bleibt^ wird, erfinduiigsgemäss" ein" kobalthaltiger Yernickelungselektrolyt; -ϊ'/; benutzt ,denn es hat sich "herausgestellt.,- dass- durch den !Cobalt- ."■ -..' ■-■■;.%

?■'■"■'^: -Mm^- ' -..:■■-'■■ ^:: '■■■'--. ''' -.--■.■■·'■ -'_:,·-'·^:"'· ·;··■:- . ■■' .;..■'"■.'■..'■■ ^:;'--·;"-'^: ' ·:^:;Λ'^;;'.;^; zusatz ^ϊ¹; Fluoridloesung;'die -iiiederschlagskraf t erhoeht wird.. ' '■"..; ■'..· ':'. .'.'■.-.. Bekanntlich fuehrt der'Zusatz'bestimmter organischer Mittel^V: ■^: z;.Bo von 1,3? 6" Batrimn-Naiphtal^n . Tria-ulmonat, zu den bei de-r'vga.1-;.''_:, Tanis.chen.- Hochglajizvemickelung^beiiutsten Ba.edern zu höherem Glanz-^ ;. und groeseerer- Haerte der ,Iiiedersehla.eg-e5^:: doch sind die auf diese ■'/■:; !"eise erzielten Pl at tiermagen besonders -'-bei einer ötaerke von.ueber .-'.-5/10 'bis 3 Ήΐϊϊν oft blaetterig' und 'gei/oehnlieh' sehr ' sproede, auch::' ·.

In' erhoehtem Masse narbig j -und -sie-"haben' die-Eigen-

■"■ /' -' ■ ■■■ ■ ; '-■'■■' - ■ " '. ■ ' . .' ■-' . .^;—: ■ ■ ■ ■■■■'■- ■ '' '.'■■"■■ ■■

scjha.ft," -dass-: ihre Haerte- eine 'Waermebehandlung' ueber 300⁰O- nicht "; uebersteht.Perner ist festsgestellt.'v/orden,- dass der Zusatz von ■ _::;

:'"-■ ■>■■■.;■'■ ■■^:'·"-" ■ ■"'■ . ^Λ'·^;-·^ -■ ■"■:':■. :■'■'. '■'■; ■''·■'' .'::■■-..■' \^:t ■ ■-:■ ·■' ■-■ ·'■''.'-.' :^:/" ■ '■■';''"■■"■ Eobalt 'ZU'.einera Hatriura-HapllEiliii' ErisulmiOnat enthaltenden Fluor id .Id ad' zum' ,Biederschlag einer'anfänglich sehr ■hochJcobalthaltigen." -."·

Vlickellegieruhg--a.uf der zu νernickeliiden .Flasche.' f uehrt, und '■■■·. '."■ _: ■'■·· .äieser'kobalthaltige, Uebe'rzug neigte bei Erwaermung zur Zersetzung;':-,..'.; a'^:. ■Jjadererseits kannte man bisher zum-fierabsetaen oder; gänzlichen ' . _:: ^:;:'v "'Vermeiden-'mechanischer Spannungen in der galvanischen'¹ Plattierung :·..-,■ !rein anderes .'Mittel als, den Zusatz einer organischen Verbindung_? - -■ wie l'atrium. ITaphtalen 'Trisulphonat ,■ ^besonders wenn' es sich um -die - Herstellung vernickelter 3J'ormen durch, galssnisehe ITiederschlaege"'· - ' ., handelte. Die Beseitigung derartiger·. Spannungen: ist aberfssim . ■':':' ,/, Galvanisieren von lichtleiternvon besonderer Bedeutung» Es hat sich nun.herausgestellt., dass .sich' dieses' Ziel durch'Verwendung "von ■' ■ ,'.■·■

·■■'■'■■' ^; ·.'"■'·■ ■'■'■' .;■·'. ' '."-■"■'.. ■'.: n ''''■■' -. ·-' ^: ''■'■' ' ·■ .' .■■■''.■'' ' ■.' ."■ "- '^; ' : ■ ·'.. ..^:''^; .-Watri'um-llaphtalin ' TrisulpMonat ohne,.-liuecksicht auf ■.Sc.hwanlcung'en der '"."■; ■·■■ '■'':. ." ^;'^;'^:- ." ■ ■ '· ^: .·'■■■ <*.■■ ■"■■■■■'■■.-. ■' -■■-:·■'·.·■· ' ■.'■■'■:■■ 'r''^:['.'" ■ .·· '· ' ■'· ' ■...■ ■-, .. ■

Stromdichte innerhalb "weiter·::"Frenzen erreiciien laesst. Auch gilt ■ ' dies bei .der' Äuor-idloesung-füer verschiedene' .pH-. Werte, waehrend. sich .bei den bekannt .en· ITickelbaedern das Ergebnis., wenn.ueberhaupt,- "; jedenfalls nur /bei einem' bestimmten kritischen' pH-Wert erreichen ' laesst5' was die Betriebsbedingungen sehr.''.verwickelt gestaltet= .' - ' '.■;'·-.■■ Die Verwendung eines Benetzungsmittels zum Verhindern narbiger'■-.', Beschaffenheit bei galvanischen Plattierungen ist allgemein bekannt. V-^: Di-e .meisten.', bekannten Benetzungsmittel erhoehen aber die'".inneren¹ ' ' Spannungen der. galvanischen. Plattiermig erheblich»' Auch .sersetzen ■ • sie sich unter den ueblicheh ,Betriebsbedingungen, also bei' hoeherer ' _:. ■.,Temperatur,; Anwesenheit" von Sauerstoff, Entwicklung, von'Wasserstoff ν ' 'laÄa^.-d^iaiii-aäiexiteJa^rSSreH^^ -Zersetzuagserzeugriisse erhoehen,¹

■die Spannung noch ?/eiter, "wa.ehren'd;·gleichzeitig- die Beiietziings-·: eigensciiaften schwinden= , . ' .. "■" ' _ . ¹^¹' ; ·.·' ' ■ ■ · ·■ ·." ',·"■,

^:; ■ '...'■'■. -■■■■■ ■ . · '■■"■■ ■ '·'·■■-.,·' ■' '■ .* ■ '■

• ' T)Ie Erfindung beruht nun auf'"der·.Erkenntnis,-■ dass'harte und " dehnbare Pla,t.tierungeil-aus Hickel'und einer· Nickellegierung von . erheblicher Staerke Ohne narbige Beschaffenheit "oder innere Spannungen erzielbar sind, wenn man ein kobalthaltiges Plupridbad benutzt und

organisches . Haerte— -unä'^irlänzerEiaugimg'sraittel·-. zuf uegjt,, ■ das Λ auf : ''-

d..er . "üiücung - von Ifa.tr3_i ⁱuffi.-lia.plital4-n■ tCri s uljELOnat beruht „ ;.und wenn ";mäii; ■ferner Gleichseitig ein Benetzung Bmittel^ hinzUse tat, das aus 'einem.-ΐ 'sulpftonierten alipliatisehen:llkoiiol; "besteht, ^:dem^:: in -uetXicher" ¥eise--"^M.'^:

ifatriuEisulfat zugesetzt; ist. ·Οΐ3^: .der'Siedersehlag- alsvBickel oder^:. /'!?-ν-.ϊ liickellegierung 'anzusprechen\ist₅ -haengt: .von der zusammen' mit dem! ^Λyx. Mekel_; niedergeschlagenen .Eobaitinenge ab-, aliso- da,voh₃. ob es sich'■;■}.:: -;ΐ ■ nur-' um eine "Spur oder e'ine"i±ierkliche. Menge' an' Ko'balt ■ handelt. .Fie sich -■herausgestellt^h'at, eignet /sich 'als -Bene-tzuiigsiaittel' besonders" gut :,■'' das _:unter -äeie :Handelsbez'eic'hnuhg,ⁿOlaytavon''WM'^|: auf-.dem' englischen ^:; ■ ■Markt erhaeltliche lüttel, das von der-; Clayton.Jaiiline ' Go», ■ ■ ^: ' _: ': ;^::- Manchester,.'hergestellt wird. I)ie Haerte 'der legierung ₅;'die mit 'dem-.··' "besciiriebeneh Bad niedergeschlagen werden kann₅ beläuft sich auf ^:; ■■·.' -annaeheriid¹:'5.50° Vickers.. Sogar bei ■ !'emperaturen awi sehen 300,.' und . .;:.;: 500. .CV wie sie als ' Betriebstemperatur bei der Spritzgussf ormung ;■'■;'■. -von iZink/irnd. Aluminium in .Betracht kommen, ,bleibt ,dieser Haerte- der ■' ■metallischen Plattierung -;eriaalt.eii.·:· Der Zusatz· -.der beiden ^:organischen" Mittel au -dem kobalthaltigen Pluoridbad bietet G-ewaehr .fuer Haert^ ';■';; und- Standfestigkeit bei 'leiiiperätu^ren uebei'_ ,50p⁰ 'sowie fuer eine -",' ·■'■·.'. wesentliche ./Herabsetzung", innerer mechanischer Spannungen, die sonst ;-: durch^: Benetzungsmittel, erhoeht werden.= ; Auch wird. ..ein ueberraaessiger ·, 'Eobältg ehalt des anfäenglicii- erzeugten Üi ed er schlag es' bei.."-der- GaI- ^;/" vanisierung vermieden, sodas" s ^! man · eine" 'ITi ekel-be zw.. Hicke.1—E'obalt-,.' _: legierung von verhaeltnismae'ssig;.gleichbleibendem legierungsverj-^ ■; haeltnis aufbauen lvaU ^^ß^ ^ Ι

. ."'■:' _r/ Waöhrend das aus- dem neuen Elektrolyten galvanisch' gewonnene .'· : Yifiekel eine -ungewoehnlich hohe Stabilitaet der /"Eaert'e aufweist „-,. ^: "';"' • selbst-'unter .dem ,Einfluss verha.eltnismaesaig --'hoher· "Temperaturen"' und .'.

■äureh;[Srhitsuoig ;bis^; 5QO¹³:,Q nicht, sproede wird._? ^: tritt" oberliBfelb. -vöii; ;.

:'-'^;.ii-..,·'-.' ρ ... '... ■-·■'■-.'. ■■'■■■--.■· -.■·."- ■.■'-■■■-. '-.·■'^;·.^:-■'■ '.' ·..'■'■";■ '■'..-·■ ■ ·. ' ■' "■■·.. ": -.;■'.'.'.·',' ".''-'Y' :;, ^QO^gYeine., gewisse -Sproedigkeit :ein.₅ "dieYin mechanischer;.Einsicht':^:--^;-^: -

Macht ell erhaben kann.■ Erfindühgsgemaess ist^nun '^:'. ,, worden, -äass /durch '.Zusatz · yon .G ad ml um sum, Elektrolyten ,,wäre·.--!t%'^:3öV0ßövdlese Spröe'digkeltVyerittieden wird,'..-und dass der v'-V Cadmiums us ät s bei "hoher vSrhltaung ...au.·;'einer- allsiaehll.clien^: .'ErJaoehmig 'Vv^!

.der Blidsaiakelt f uehrt-, - ohne indes-sen die. Stabllltaet '-dervHaerte Vv - -VVj ziu-'"beeintraechtigen;;und ohne den -absoluten Wert der .Eaerte 'fuer aie^v V meisten vSeaperaturenherabausetsenoVi-DIe vorstehend geschilderten νZ^{t\ physikalischen Bigenschäften.'/des Elckels^-sind Vjecloch v/ohl verstandenV

-'■-■'■.■■■■■··'.-'" .■'.■·'■■ '·.'·■' V .··.■·■.■■■.-'■■■·■■■'... ■·■ .■■■'■ .ι .^: '..'' '.■■■'■-·'■ -■.■■■.:..· ■■■'.., ^!·'- ■·.:.· . ■■■. ''.'.·. '''.-i-^{1 ;}.--^: '.- .·.·:■■ !

nicht diejenigen,,, die V s'icli-.-wä-elireiad.. der: Erhitzung -des Wickels-auf die angegebenen, VTempersituren- ergeben, sondern- vielmehr die Big en schaft ehv des. HicitelSj-V'&ie. sich naqh; erfolgter Erhitzung' bei Wieder£ibkuehlung^r::V auf "Ziniraertemperatur ;elnsteilen, -J)Ie ,Einsufueg'ung der beiden¹ or-V^:;:Vv; ^rganischeii:-liittel und des' Gadmiraas fuehrt ■ zu.- keiner/Iiera.bsetsung der V liederschlagslcraf t'des kobalthaltigen' i'luorldbades, das man': Innerhall; weitererVG-reiizen Voh pH-^ WertenV-verwenden.kann,"ails''dieVuebllcherL-.' W!^ ■liiclre'lbaeder·., ol'hie dadur-chVdie../H'ei'absetzuiig- der- Tnechanlschen'; ■'·■: ■ -':t-W-Spa.nnungen^; durch 'das ■ organische· Häerteniittel- zu 'beeintraechtigeh= V V-V₁ ^: ν -Vv Ein;Beispiel des ^galvanischen: yernickelungsbades -fuer^: die'·..;..V V; Ausfuehrung der /vorliegenden Erfindung ist -das !folgendes ./' .·..'-. :,^:; V ■ ;■ ;Hickelsulfat ;V- >VV ;. ■ ■' .220-340 ^;g ■/../'Z ^: λ: -V'.:'

. - . ■ - ... ■ JxU UcL-L u;b' U-J L ei.- Is■- ■'■ . ■ - .. ■ Ό y diLJ"~c~£. ο " '' " ■ ' ' ■ ■ '

.'-■'': V- Borsaeure ■ ■ ^;V , V . V 25_s-2-37_s7-V g --'^- ■..■.::■■..··. -v-V

•'V .'■··.: latriumfluorid ; ..-■·■·■ '. 6,28-15,70 g ' ■·· '-,''.:.:^;,' "' Z

Z :^; latrlumchlörid- ...-. . VV. ^ ..■·,. ■.; i37_i2y56Vg '^: - V .;·-'.;; ·.'■■ V:> ··■'.; Diese Stoffe werden in destilliertem 'vifessei¹ aufgeloe.s-t.,und :>;, verstehen; sich die angegebenen Mengen Vje liter. .'Am besten 'werden : V-; öjO44^:— 0,22 g/ Goi,dmluni.oxyd hinsugefuegt,.' und-'die sich, ergebende ..VV...-^: ioesung wird dann einem der. bekannten ppcydatioiisverfahren' unter?/orj&i S = Bo dem auf der. Verwendung von Kai iumpe rßiang ana t berulienden- Yerf ah^ ^; ·.·■"■' "'ν· '-.V --■:■■"-■-'■ :..':''-.·..'.. ν V.^: "^: ■. ν ·.-. V^VV.... ' V'-.'v-' ^:.'·. ■ - ·'■■' ■'.-."-.· ";,·';.·.· ,"■",■■''" TBHy ■ durch das die Iioes-ung von Organischen und anderen' Yerunrelriigungeri V

befreit wird.Itfacb. ■;diesem' ^erfahren wird die Xoesiuig gruendlicn.'-.'■ -V

"f% f. f.

1^%

filtriert'und "das --Mltrat "ver s e*b2.±;.;mit'ä,."ⁱ''¹-, ■;■·:..--;■ ^1;·.," ; ■ ^;· ^:"'■■'■·'"■;^::;

■ - ■:-. i_3_5 ^:|Fatriuia-]iEi,ph-taleii 'Irisulplionat .(IL "bis' 5^lg je Liter liGS .;;■.: \"Clayta.Ton\W,M;'¹I^ "bis 3 g ^je/'L;i^:ter ^Loesiing(entiialtend ;O₅5 '''■:.. "'., '.'■;. 1₅;5 \g sulplionierteil.," e.lipiiatiseilen Jlllcoiiols)». ■"; ."·'.■ ^;· ■;· ■ "i^;."_: '■','V: V.'''', :'^:: 13ie. ,auf diese .Weise erhaltene .Loesung ergiTot: die; oben' ...'■■'.'. ,;^;λ . ■. erläeuterten Se sul tat e, vienn .man^:: sie als"'-·.' Slelctrolyt. sum." Yerniclre In bei. -Eempe-raturen 'zwiscken. 35, und^^S^-^'o.-'lDenutzt.-.'und dabei :-eine- - '.

^e "Quadrat centimeter. 4- -verwendet..

• IPa t eiitanspiue ch e.;

Claims (1)

1. >liondon "ab -Scandinavian Metallurgical·: €Ό .·.· Tiimit'ed.
   ■-5-J .liauristonV Eoad,- iondonVSoW.V19;, -BnglancL,, ;■;-: ^r

   ,Patentanmeldung i:-''¥e^a,ii* ^rzumgalvanischen Erzeugen von·. Uetoei?2ügerj aus-Mclrel und· iiickeilegierringen auf ..Metall' und 'Bi cht lei tern .:o-';

   galvanischen Plattieren von Metallen und. "^ient-

   leitern^ mit ■ ITiclcel und^; Hielcellegiermigen lae-e^;.^^iIο_l" Ele'kLi>ol,y:

   ^p^bältiialti.gen ■■ ]?luo.ridipesun^'^: der ein örganisci Ea.erte-mid- G-Ianzjiiittel' auf :lTa;fcrium-liaplital4n Trisuimionat G-rundlage:

   Bo^:wie ;ein■■'Beliet2mlgsmlt.teΓ■■aΛls';Ifatriumg.uifat_l enthaltendem' sulfo-'
   nierten, .alipaatischen^Allcohol zugesetzt ist» ■' ' ^ ■^: ' ,: ,;^: ;^:

   .· /;2;... Elektrolyt:nach- Anspruch, l,.ge.fennzeiohiaß'ti:dü2?_:.Gjiict-en\.■■■-.- ■'-' ,·.
   ^Zusatz ^::γοη.

   :; .3··.: jSleiitrolyt. nach Anspruch 1 Oder- 2,'· "bestehend aus - ^: - ,-¹ ; ;■■,

   ,' -Hi ekel sulfat"" ^;- ^ ' " v''^{; :} '■< 'V ·""' 220 - '34Ö g ^: ."' ; ■ ■':'

   : ;^:: Kohaatsulfat ^ V" - - : ^{; ;}; / Λ:_: ;6, 28; - 22 'g_; ■ ...^: ": '.;-- : · ■■· ·^;:; ■'{: '\h

   I ;,,;-Borsaeure : '■ " J ^ : ;/■:■' ■.'/ 2-5,2 - 37,7 g f ''^: .... '■'--:.■<'''^:- -^:

   ..'■- yiatriumfluorid^ ^;·:..■'·■ ^ ■-, ■; -^:; _:·. 6_S28; -" 15,70, g ' - ·', -., ;:>'-

   HatriunichlOrid ^:: ■ ■;.;■■ '■■- :· ■; ^: ,1,57 - 12₅56'g .. -_: ^: "...■. ■ .'■.; ::■"".■■. ·;.'■ "^:r^:\ ■'■■ -■ "■ - .·■:·■··.'·^i; r ■.- .■:■■■:■'■■■'■■·'". ■ ■■' ■·.'·'■ ^:' "■"■■',■" ^; ■■'·■■.■'''·■■' ■ ■' -v".· ■' / . ...-'ι'-" ■.'^:/ .· '.[ 1-3-6'^:1!ia'trium-laphtal^n-l'risulf onat'i-.-.' 5-.g *,'. -■■■■ ■■ _■ '. Ϊ ·;■■:' '■'."'■-:■ " SulfOniertem^; aliphatischen AlkoholΊ/2 - 11/2 g - -■.., ·;':·;:.·-,.. ' . ^e; Liter lioesung. ■'■ ' _: \ ;._ ; ■ ·■■· ' ' ,· . ■ ... ;:^-^: ,;

   ■■ ;4. Elektrolyt nach- Anspruch 3.» gekennzeichnet dureh "den_;,Zusatz ■

   '"■;'■■ .·..'■ .'..■".'.'''"■■'■■ .;■··.' -.'■■■'■■■ .'■"· ^v,'-.^ v' - ■■""■..'■'■.-^:.. ■■'.-'■-■' ' .'■'- '.■■■ ¹^ von ·'-'. ■;; OadmiumOxyd -!ία .Terhältnis: von 0,044 - 0,_?22 ..g Je IDiterloBsuiig. . ■ ; '

   _ 2 ·■·-—

   Segensteaid₃ · ,gekeniiaeiciinet Plattiermig.₅ - die h einem: der

   t'en äe.r; trolyteni;··; ;