EP1647613A1 - Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung von Aluminium - Google Patents

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EP1647613A1
EP1647613A1 EP04105073A EP04105073A EP1647613A1 EP 1647613 A1 EP1647613 A1 EP 1647613A1 EP 04105073 A EP04105073 A EP 04105073A EP 04105073 A EP04105073 A EP 04105073A EP 1647613 A1 EP1647613 A1 EP 1647613A1
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EP
European Patent Office
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electrolyte
trialkylaluminum
dialkoxyalkane
aluminum
butyl
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04105073A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus-Dieter Mehler
Richard Lisowsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aluminal Oberflachentechnik GmbH
Original Assignee
Aluminal Oberflachentechnik GmbH
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/42—Electroplating: Baths therefor from solutions of light metals
    • C25D3/44—Aluminium

Definitions

  • the invention is an electrolyte for the galvanic deposition of aluminum containing an alkali metal halide, trialkylaluminum, or mixtures of a trialkylaluminum, an aromatic solvent and a dialkoxyalkane.
  • electrolytes For the deposition of aluminum on electrically conductive materials by means of electrolytes, electrolytes are used, the alkali metal halide, trialkylaluminum, or mixtures of different trialkyl aluminum compounds, and contain an aromatic solvent. If mixtures of trialkylaluminum compounds are used, there may be an excess of a trialkylaluminum compound which is not complexed by corresponding molar amounts of alkali metal halide.
  • WO 98/23795 A2 describes the use of aliphatic, cycloaliphatic or aromatic ether compounds.
  • compounds such as methyl ether, ethyl ether, n-propyl ether, iso-propyl ether, tert-butyl ether, n-butyl ether and iso-butyl ether are expressly mentioned.
  • the iso-propyl ether and n-propyl ether are particularly preferred.
  • dimethoxyethane has a boiling point of 84 ° C, diisopropyl ether a boiling point of 68-69 ° C and di-n-propyl ether a boiling point of 88-90 ° C.
  • dimethoxyethane in operation due to the high volatility of the substances to a loss in the electrolyte. This loss leads to a deterioration of the separation quality and makes a subsequent dosing necessary during operation. Furthermore, the dimethoxyethane has an increased toxicity which necessitates considerable safety measures to prevent the release of this compound.
  • the corresponding content of the additive dimethoxyethane are constantly monitored analytically during the operation of the encapsulated system to must avoid a deteriorated quality of deposition at too low a concentration of dimethoxyethane.
  • dialkoxyalkanes used have boiling points that are above the boiling points of the aromatic solvent, in particular of the toluene in the system. Thus, the volatility of the corresponding compounds is reduced and a re-dosing is no longer necessary, as in the case of dimethoxyethane.
  • Particularly preferred dialkoxyalkane is the diethoxyethane having a boiling point of 122 ° C.
  • dialkoxyalkanes used in the invention is their reduced toxicity compared to the previously used dimethoxyethane.
  • the electrolytic deposition of aluminum is usually carried out in an aromatic solvent which is selected from the group toluene, xylene, benzene or mixtures thereof.
  • the trialkylaluminum used is preferably a trialkylaluminum of the formula Al (R 3 ) 3 and Al (R 4 ) 3 , where R 3 and R 4 may independently of one another be a C 1 to C 10 -alkyl group. In a preferred embodiment, R 3 is ethyl and R 4 is methyl.
  • potassium fluoride is used.
  • the present invention can dialkoxyalkane in all common electrolytes for the electrodeposition of aluminum or aluminum alloys that contain trialkylaluminum compounds or complexes thereof may be employed.
  • the molar ratio of the electrolyte of the type I (MX + 2 AI (R 3) 3) or MX + (2-n) Al (R 3) 3 + n Al (R 3 ') is 3 to 1 dialkoxyethane : 0.01 to 1: 0.5, but preferably 1: 0.05 to 1: 0.2.
  • the molar ratio of excess Al (R 4) 3 to dialkoxyethane in the type 2 is preferably 1: 0.5.
  • M Na, K, preferably K
  • X F, Cl, Br, J, H preferably F, H, more preferably R
  • R 3, R 3 ', R 4 are independently a hydrocarbon group having from C1 - C10 preferably C1-C4, most preferably C1, C2 groups dissolved in an aromatic solvent, preferably toluene.
  • dialkoxyalkanes especially the Diethoxyethans has compared to the previously used dimethoxyethane a number of advantages.
  • dialkoxyalkane invention leads to a constant maximum coating quality such that less waste is produced, and hence the controllability of the coating process by the constant content of the dialkoxyalkane is ensured even at high operating temperatures. This is independent of whether the dialkoxyalkane is used in an electrolyte containing excess free triethylaluminum or in which all of the trialkylaluminum is complexed with an alkali metal halide.
  • dialkoxyalkane invention in particular diethoxyethane leads to a higher current density capacity and connected to a higher efficiency of the coating process. Furthermore, a better protection of the electrolyte against current damage is ensured by the higher current density, so that prolong the life of the electrolyte.
  • Another advantage is the lower toxicity of dialkoxyalkanes invention, especially the Diethoxyethans compared to the previously used dimethoxyethane. This also makes the process for the electrolytic deposition of aluminum more environmentally friendly.
  • Anode material Al-Raffinal electrodes
  • Cathode Steel screw 8.8 M8 x 25
  • Cathode pretreatment Degreasing, acid stain, ultrasound, H 2 O scrubbing, vacuum drying, storage under argon Immersion depth
  • cathode complete Distance to the anode: 10 mm
  • Effective cathode surface about 10.0 cm 2
  • C DEE diethoxyethane
  • DME dimethoxyethane,
  • the scattering is significantly improved during the deposition.
  • the layer becomes dull silvery, bright and even. There are roughness on the edges to observe.
  • the layer thickness is 12.5 ⁇ .
  • the electrolyte of Comparative Example 1 is mixed with 1 ml of dimethoxyethane are added 866 mg and corresponding to 9.27 mmol.
  • the electrolyte has the following composition (in mol): KF + 1 . 6 AlEt 3 + 0 . 5 AlMe 3 + 4 toluene + 0 . 1 mol DME
  • the coating was applied with a current density of 1.2 A / dm 2 begun. Immediate coverage of the cathode was observed, which was rapidly brightening and uniform. The current density was gradually increased up to 3.5 A / dm 2 . The result is a bright silvery layer with good dispersion. The current density was then increased to 4.0 A / dm 2 . It was then a significant shadowing at the edges to watch.
  • the coating was applied with a current density of 1.2 A / dm 2 is started. Initially, a matte, somewhat uneven cathode coverage was observed, but it brightened rapidly. The result is a silvery shiny layer. The current density was then increased to 4.0 A / dm 2 , whereupon faint shadowing at the edges could be seen. It was found that with the electrolyte, the current density can amount to a maximum of 3.8 A / dm 2 . It was a good dispersion and a very good silvery shiny even layer produced. The layer thickness was 12.5 ⁇ .

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von Aluminium enthaltend ein Alkalimetallhalogenid, Trialkylaluminium oder Gemische von Trialkylaluminium, ein aromatisches Lösungsmittel und ein Dialkoxyalkan, wobei
  • a) das Dialkoxyalkan eine Verbindung der allgemeinen Formel R1O-CH2-(CH2)x-OR2 ist, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander eine Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl Gruppe sind und x 2 bis 3 ist,
    oder
  • b) das Dialkoxyalkan Diethoxyethan ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Aluminium unter Verwendung des Elektrolyten.

Description

  • [0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung von Aluminium enthaltend ein Alkalimetallhalogenid, Trialkylaluminium oder Gemische von Trialkylaluminium, ein aromatisches Lösungsmittel und ein Dialkoxyalkan.
  • [0002] Aluminiumorganische Komplexverbindungen werden bereits seit 1954 zur Abscheidung von Aluminium verwendet (Dissertation H. Lehmkuhl, TH Aachen 1954, DE-PS 1047450; K. Ziegler, H. Lehmkuhl, "Z. anorg. allg. Chemie" 283 (1956) 414; DE-PS 1056377; H. Lehmkuhl, "Chem. Ing. Tech." 36 (1964) 616; EP A 0084816; H. Lehmkuhl, K. Mehler und U. Landau in "Adv. in Electrochem. Science and Engineering" (Ed. H. Gerischer, C.W. Tobias), Vol. 3, Weinheim 1994.)
  • [0003] Zur Abscheidung von Aluminium auf elektrisch leitenden Werkstoffen mit Hilfe von Elektrolyten werden Elektrolyte eingesetzt, die Alkalimetallhalogenid, Trialkylaluminium oder Gemische verschiedener Trialkylaluminiumverbindungen, und ein aromatisches Lösungsmittel enthalten. Falls Gemische von Trialkylaluminiumverbindungen eingesetzt werden, kann eine Trialkylaluminiumverbindung im Überschuss vorhanden sein, die nicht durch entsprechende molare Mengen an Alkalimetallhalogenid komplexiert ist.
  • [0004] Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Lewis-Basen in Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von Aluminium einzusetzen. Mit diesen Zusätzen wird erreicht, dass sehr kompakte Aluminiumabscheidungen erzielt werden. Es wurde festgestellt, dass in Abwesenheit entsprechender Lewis-Basen ein starkes dendritisches Wachstum des Aluminiums auf der Kathode stattfindet, welches schließlich zu einem Kurzschluss zwischen Anode und Kathode führen kann.
  • [0005] So beschreibt die EP 0 402 760 A1 den Einsatz polyfunktioneller Lewis-Basen und insbesondere den Einsatz von Dimethoxyethan als bifunktionelle Lewis-Base.
  • [0006] In ähnlicher Weise beschreibt die WO 98/23795 A2 den Einsatz von aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Etherverbindungen. Hier werden ausdrücklich Verbindungen wie Methylether, Ethylether, n-Propylether, iso-Propylether, tert.-Butylether, n-Butylether und iso-Butylether genannt. Hierbei sind die iso-Propylether und n-Propylether besonders bevorzugt.
  • [0007] Damit führt der Einsatz dieser Additive in Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von Aluminium, insbesondere der Einsatz von Dimethoxyethan zu einer verbesserten Löslichkeit, einer verbesserten Streufähigkeit und zusätzlich zu einer Verringerung einer Mitabscheidung von Alkalimetall aufgrund verstärkter Solvatation des Alkalimetalls durch die besonderen bifunktionalen und chelatisierenden Eigenschaften des Dimethoxyethans. Durch dieses Additiv wird im technischen Einsatz die Alkalimetall-Mitabscheidung bei kurzfristigem Erreichen der entsprechenden Grenzstromdichte-Bereiche verhindert.
  • [0008] Die oben beschriebenen Additive wurden in diesen Elektrolyten eingesetzt, insbesondere um überschüssiges Aluminiumtrialkyl, das nicht mit einem Alkalimetallhalogenid komplexiert ist, zu binden und zusätzlich die Dendritenbildung beim Abscheiden des Aluminiums zu unterdrücken.
  • [0009] Bei dem Einsatz dieser Elektrolyte im großindustriellen Maßstab hat sich jedoch inzwischen gezeigt, dass die oben beschriebenen Additive erhebliche Nachteile aufweisen. Üblicherweise erfolgt der Einsatz der Elektrolyte zur galvan i-schen Abscheidung von Aluminium bei Betriebstemperaturen von > 95 °C, wobei als aromatisches Lösungsmittel im Allgemeinen Toluol mit einem Siedepunkt von 111 °C eingesetzt wird. Die beschriebenen Additive, wie Dimethoxyethan, Di i-sopropylether oder Di-n-Propylether besitzen jedoch Siedepunkte, die unterhalb von 95 °C liegen. So besitzt Dimethoxyethan einen Siedepunkt von 84 °C, Diisopropylether einen Siedepunkt von 68 - 69 °C und Di-n-Propylether einen Siedepunkt von 88 - 90 °C.
  • [0010] Es kommt daher beim Einsatz dieser Additive, insbesondere von Dimethoxyethan, im Betrieb aufgrund der hohen Flüchtigkeit der Substanzen zu einem Verlust im Elektrolytbad. Dieser Verlust führt zu einer Verschlechterung der Abscheidequalität und macht eine Nachdosierung während des Betriebes notwendig. Weiterhin weist das Dimethoxyethan eine erhöhte Toxizität auf, die erhebliche Sicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung der Freisetzung dieser Verbindung notwendig macht.
  • [0011] Hinzu kommt, dass der entsprechende Gehalt des Additivs Dimethoxyethan während des Betriebs der verkapselten Anlage ständig analytisch kontrolliert werden muss, um eine verschlechterte Abscheidungsqualität bei zu geringer Konzentration des Dimethoxyethans zu verhindern.
  • [0012] Die technische Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Additiv für den Einsatz in Elektrolyten zur galvanischen Abscheidung von Aluminium zur Verfügung zu stellen, das eine geringere Flüchtigkeit besitzt, nicht nachdosiert werden muss und eine Verschlechterung der Abscheidequalität verhindert. Weiterhin soll dieses Additiv auch eine verminderte Toxizität besitzen.
  • [0013] Die technische Aufgabe wird gelöst durch ein Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung von Aluminium enthaltend einen Alkalimetallhalogenid, Trialkylaluminium oder Gemische von Trialkylaluminium, ein aromatisches Lösungsmittel und ein Dialkoxyalkan, wobei
    • a) das Dialkoxyalkan eine Verbindung der allgemeinen Formel R1O-CH2-(CH2)x-OR2 ist, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander eine Methyl, Ethyl, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butylgruppe sind und x 2 bis 3 ist,
      oder
    • b) das Dialkoxyalkan Diethoxyethan ist.
  • [0014] Die verwendeten Dialkoxyalkane besitzen Siedepunkte, die über den Siedepunkten des aromatischen Lösungsmittels, insbesondere des Toluols im System liegen. Damit ist auch die Flüchtigkeit der entsprechenden Verbindungen herabgesetzt und eine Nachdosierung ist nicht mehr notwendig, wie im Falle des Dimethoxyethans. Besonders bevorzugtes Dialkoxyalkan ist das Diethoxyethan mit einem Siedepunkt von 122°C.
  • [0015] Darüber hinaus wurde gefunden, dass beim Einsatz der Dialkoxyalkane gemäß Anspruch 1 nicht nur keine Nachdosierung oder analytisch aufwend i-ge Verfolgung des Additivgehaltes im Elektrolyt mehr notwendig ist, sondern zusätzlich auch eine konstant maximale Beschichtungsqualität erzielt wird und insbesondere eine höhere Stromdichtebelastbarkeit und damit verbundene höhere Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens beobachtet wurde. Hierdurch entsteht auch ein verbesserter Schutz des Elektrolyten gegen Stromschädigung.
  • [0016] Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten Dialkoxyalkane ist deren geringere Toxizität gegenüber dem vorher verwendeten Dimethoxyethan.
  • [0017] Die elektrolytische Abscheidung von Aluminium erfolgt üblicherweise in einem aromatischen Lösungsmittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe Toluol, Xylol, Benzol oder Gemische derselben. Als Trialkylaluminium wird vorzugsweise ein Trialkylaluminium der Formel AI(R3)3 und AI(R4)3 eingesetzt, wobei R3 und R4 unabhängig voneinander eine C1 bis C10-Alkylgruppe sein können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist R3 Ethyl ist und R4 Methyl.
  • [0018] Als Alkalimetallhalogenid wird vorzugsweise ein Alkalimetallhalogenid oder -hydrid der Formel MX eingesetzt, wobei M = Na, K und X = F, CI, Br, J oder H ist. Vorzugsweise wird Kaliumfluorid eingesetzt.
  • [0019] Das erfindungsgemäße Dialkoxyalkan kann in allen gängigen Elektrolyten für die galvanische Abscheidung von Aluminium bzw. AluminiumLegierungen, die Trialkylaluminiumverbindungen oder deren Komplexe enthalten, eingesetzt werden.
  • [0020] Dies gilt sowohl für Elektrolyte auf Basis von Kaliumfluorid und Aluminiumalkylen des Typs MX + 2 AI(R3)3, sowie auch für Elektrolyte auf Basis von Komplexen gemischter Aluminiumalkyle wie z.B. MX + (2-n) Al(R3)3 + n Al(R3')3 (Typ I), mit n = 0,1 - 0,5.
  • [0021] Das molare Verhältnis des Elektrolyten des Typs I (MX + 2 AI(R3)3) bzw. MX + (2-n) AI(R3)3 + n Al(R3')3 zu Dialkoxyethan beträgt 1 : 0,01 bis 1 : 0,5 vorzugsweise jedoch 1 : 0,05 bis 1 : 0,2.
  • [0022] Gleiches gilt auch für die sogenannten Überschusselektrolyte (Typ II), nämlich Systemen der oben beschriebenen Zusammensetzung mit zusätzlichem, überschüssigem AI(R4)3 gemäß der allgemeinen Formulierung MX + 2 Al(R3)3 + m AI(R4)3 mit m = 0,01 - 0,5, vorzugsweise jedoch 0,1 - 0,2 und MX + (2-n) Al(R3)3 + n Al(R3)3 + m AI(R4)3 mit n = 0,1 - 0,5 und m = 0,01 - 0,5
  • [0023] Das molare Verhältnis von überschüssigem AI(R4)3 zu Dialkoxyethan im Typ 2 beträgt bevorzugt 1 : 0,5.
  • [0024] Es bedeuten hierbei:
  • [0025] M = Na, K, bevorzugt K
  • [0026] X = F, Cl, Br, J, H bevorzugt F, H, ganz bevorzugt F
  • [0027] R3, R3', R4 unabhängig voneinander eine Kohlenwasserstoffgruppe mit C1 ― C10, vorzugsweise C1- C4, ganz bevorzugt C1, C2 Gruppen gelöst in einem aromatischen Lösungsmittel, bevorzugt Toluol.
  • [0028] Der Einsatz von erfindungsgemäßen Dialkoxyalkane, insbesondere des Diethoxyethans hat gegenüber dem bisher verwendeten Dimethoxyethan eine Vielzahl von Vorteilen.
  • [0029] Der Einsatz von Diethoxyethan führt zu einer höheren Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch geringere Einsatzmenge des Additivs im Elektrolyten für die gleiche Wirkung im kommerziellen Betrieb. So ist keine Nachdosierung des teuren Dimethoxyethans mehr notwendig oder eine analytisch aufwendige Verfolgung des Ethergehalts im Elektrolyt.
  • [0030] Der Einsatz des erfindungsgemäßen Dialkoxyalkans führt zu einer konstanten maximalen Beschichtungsqualität, so dass weniger Ausschuss produziert wird und damit die Steuerbarkeit des Beschichtungsverfahrens durch den konstanten Gehalt des Dialkoxyalkans auch bei hohen Betriebstemperaturen gewährleistet ist. Dies ist unabhängig davon, ob das Dialkoxyalkan in einem Elektrolyten verwendet wird, der überschüssiges, freies Triethylaluminium enthält oder bei dem das gesamte Trialkylaluminium komplexiert ist, mit einem Alkalimetallhalogenid.
  • [0031] Es wurde weiterhin gefunden, dass der Einsatz des erfindungsgemäßen Dialkoxyalkans, insbesondere Diethoxyethan zu einer höheren Stromdichtebelastbarkeit und damit verbunden zu einer höheren Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens führt. Weiterhin wird durch die höhere Stromdichtebelastbarkeit auch ein besserer Schutz des Elektrolyten gegen Stromschädigung gewährleistet, so dass sich die Standzeiten des Elektrolyten verlängern.
  • [0032] Ein weiterer Vorteil ist die geringere Toxizität der erfindungsgemäßen Dialkoxyalkane, insbesondere des Diethoxyethans gegenüber dem bisher verwendeten Dimethoxyethan. Auch dies macht das Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Aluminium umweltfreundlicher.
  • [0033] Mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyten werden Beschichtungen hoher Qualität erzielt. Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
    • Beispiele 1. Allgemeine Bedingungen der Aluminiumabscheidung für alle Beispiele
  • Anodenmaterial: Al-Raffinal-Elektroden
    Kathode: Stahlschraube 8.8 M8 x 25
    Kathodenvorbehandlung: Entfettung, saure Beize, Ultraschall, H2O-Wäsche, Vakuumtrocknung, Aufbewahrung unter Argon
    Eintauchtiefe Kathode: komplett
    Abstand zur Anode: 10 mm
    Wirksame Kathodenfläche: ca. 10,0 cm2
    Kathodenbewegung: 60 U/min
    Badbewegung: 2 cm Magnet im Glasmantel, 250 U/min
    Temperatur: 94 ― 100°C
    DEE = Diethoxyethan, DME = Dimethoxyethan,
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Überprüfung eines Elektrolyten ohne Additiv mit folgender Zusammensetzung (in mol): KF + 1 , 6  AlEt 3 + 0 , 5  AlMe 3 + 4  Toluol
    Figure imgb0001
  • [0034] Eingesetzt wurden 60,7 g = 95,9 mmol des Elektrolyten zur Besti m-mung der maximal anwendbaren Stromdichte und der Stromausbeuten. Die Beschichtung wurde gestartet mit einer Stromdichte von 0,06 A/dm2. Diese Stromdichte wurde langsam erhöht bis auf 0,8 A/dm2. Es ergibt sich eine matte, graue Bedeckung mit nur mäßiger Streuung. Ein typisches Verhalten eines Überschuss-Elektrolyten ist zu beobachten.
  • [0035] Bei einer Stromdichte von 1,0 bis 1,3 A/dm2 wird die Schicht heller, gleichmäßig, ist aber weiterhin matt. Wenn man die Stromdichte allmählich bis auf 3,5 A/dm2 erhöht, erkennt man dunkle Kanten. Es wurde gefunden, dass die Stromdichteanwendbarkeit bei maximal 2,5 bis 3,0 A/dm2 liegt.
  • [0036] Führt man die eigentliche Abscheidung bei einer konstanten Stromdichte von 1,2 A/dm2 durch, wird die Streuung im Laufe der Abscheidung deutlich verbessert. Die Schicht wird matt silbrig, hell und gleichmäßig. Es sind Rauhigkeiten an den Kanten zu beobachten. Die Schichtdicke beträgt 12,5 µ.
    • Vergleichsbeispiel 2 Überprüfung eines Elektrolyten mit Dimethoxyethan als Additiv
  • [0037] Der Elektrolyt aus Vergleichsbeispiel 1 wird mit 1 ml Dimethoxyethan versetzt entsprechend 866 mg und 9,27 mmol. Der Elektrolyt besitzt folgende Zusammensetzung (in mol): KF + 1 , 6  AlEt 3 + 0 , 5  AlMe 3 + 4  Toluol + 0 , 1  mol DME
    Figure imgb0002
  • [0038] Die Beschichtung wurde mit einer Stromdichte von 1,2 A/dm2 begonnen. Es wurde eine sofortige Bedeckung der Kathode beobachtet, die schnell aufhellend und gleichmäßig war. Die Stromdichte wurde allmählich erhöht bis auf 3,5 A/dm2. Es entsteht eine helle silbrige Schicht mit guter Streuung. Die Stromdichte wurde dann bis auf 4,0 A/dm2 erhöht. Es war dann eine deutliche Schattenbildung an den Kanten zu beobachten.
  • [0039] Es wurde festgestellt, dass die Stromdichte anwendbar ist bis maximal 3,5 A/dm2. Die Schichtdicke der Aluminiumschicht betrug 12,5 µ.
    • Beispiel 1 Überprüfung eines Elektrolyten mit Diethoxyethan als Additiv
  • [0040] Es wurden eingesetzt 63,5 g = 100,3 mmol des Elektrolyten aus Vergleichsbeispiel 1 mit einem Zusatz von 1,4 ml = 1.179 mg = 9,97 mmol Diethoxyethan. Der Elektrolyt besaß die folgende Zusammensetzung (in mol): KF + 1 , 6  AlET 3 + 0 , 5  AlMe 3 + 4  Toluol + 0 , 1  mol DEE
    Figure imgb0003
  • [0041] Die Beschichtung wurde mit einer Stromdichte von 1,2 A/dm2 gestartet. Zunächst wurde eine matte, etwas ungleichmäßige Bedeckung der Kathode beobachtet, die jedoch schnell aufhellend war. Es entsteht eine silbrig glänzende Schicht. Die Stromdichte wurde dann erhöht bis auf 4,0 A/dm2, wobei dann schwache Schattenbildungen an den Kanten erkennbar waren. Es wurde festgestellt, dass bei dem Elektrolyten die Stromdichte maximal 3,8 A/dm2 betragen kann. Es wurde eine gute Streuung und eine sehr gute silbrig glänzende gleichmäßige Schicht erzeugt. Die Schichtdicke betrug 12,5 µ.

Claims (8)

  1. Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung von Aluminium enthaltend ein Alkalimetallhalogenid, Trialkylaluminium oder Gemische von Trialkylaluminium, ein aromatisches Lösungsmittel und ein Dialkoxyalkan, wobei
    a) das Dialkoxyalkan eine Verbindung der allgemeinen Formel R1O-CH2-(CH2)x-OR2 ist, wobei R1 und R2 unabhängig voneinander eine Methyl, Ethyl, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butylgruppe sind und x 2 bis 3 ist,
    oder
    b) das Dialkoxyalkan Diethoxyethan ist.
  2. Elektrolyt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aromatische Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe Toluol, Xylol, Benzol oder Gemische derselben.
  3. Elektrolyt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Trialkylaluminium ein Trialkylaluminium der Formel AI(R3)3 und Al(R4)3 ist, wobei R3 und R4 unabhängig voneinander eine C1 bis C10-Alkylgruppe sein können.
  4. Elektrolyt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass R3 Ethyl ist und R4 Methyl ist.
  5. Elektrolyt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis des Elektrolyten zu Dialkoxyethan 1 : 0,01 bis 1 : 0,5 beträgt.
  6. Elektrolyt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalimetallhalogenid die Formel MX besitzt, wobei M gleich Natrium oder Kalium und X gleich Fluor, Chlor, Brom, Jod oder Wasserstoff ist.
  7. Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Aluminium unter Verwendung des Elektrolyten gemäß den Ansprüchen 1 bis 6.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Dialkoxyalkan vor oder während des Einsatzes des Elektrolyten bei der Beschichtung zum Elektrolyten zugegeben wird.
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