EP3099847A1 - Elektrolytisches bad - Google Patents

Elektrolytisches bad

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Publication number
EP3099847A1
EP3099847A1 EP14825092.1A EP14825092A EP3099847A1 EP 3099847 A1 EP3099847 A1 EP 3099847A1 EP 14825092 A EP14825092 A EP 14825092A EP 3099847 A1 EP3099847 A1 EP 3099847A1
Authority
EP
European Patent Office
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electrolytic bath
silver
nickel
content
bath according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14825092.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Meyerovich
Frank Brode
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.)
Harting Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting AG and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Harting AG and Co KG filed Critical Harting AG and Co KG
Publication of EP3099847A1 publication Critical patent/EP3099847A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C25D3/46—Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
    • 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
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/64—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of silver

Definitions

  • the invention relates to an electrolytic bath according to the preamble of independent claim 1.
  • Such electrolytic baths are used for surface coating of metallic workpieces, in particular for
  • SU 66 23 23 A1 shows an electrolytic bath, for the deposition of a silver-nickel alloy on substrates.
  • US 2005/0035843 A1 describes an electrolytic deposition of a silver-nickel alloy on a metallic surface with a nickel content of up to 4% by weight (weight percent). This one
  • deposited silver-nickel layer has a low
  • the object of the invention is to generate an electrolytic bath for the deposition of thermostable silver-nickel alloys with high abrasion resistance and a low electrical resistance.
  • the electrolytic bath proposed herein is intended for depositing bright silver-nickel alloy coatings.
  • the electrolytic bath consists essentially of an aqueous solution of 15 to 30 grams per liter (g / L) of silver in the form of
  • Potassium silver cyanide 3 - 15 g / L nickel in the form of tetracyanonickelate, and 10 to 20 g / L potassium carbonate.
  • the electrolytic bath contains 220 g / L of potassium cyanate.
  • the electrolytic bath contains 220 g / L of potassium cyanate.
  • the electrolytic bath contains surfactants from the
  • Suitable surfactants are, for example:
  • Anionic surfactants such as sodium pasminate,
  • Nonionic surfactants for example partial fatty acid esters, polyhydric alcohols, for example glyceryl monostearate, partial fatty acid esters of sorbitan such as sorbitan monostearate or monooleate, sorbitan sesquioleate, esters of polyethylene glycol sorbitan such as monolaurate, onostearate or
  • Monooleate Also suitable are polyhydroxyethylene fatty alcohol ethers, polyhydroxyethylene fatty acid esters, ethylene oxide-propylene oxide block copolymers or ethoxylated triglycerides.
  • Amphoteric tenisde such as betaines and sulfobetaines of the general formula
  • Turkish red oil is basically an anionic surfactant which is used as wetting agent in dyeing plants (emulsifier, foaming agent). In electroplating this surfactant has not been used before.
  • the electrolytic bath of the present invention provides excellent glossy silver-nickel alloy coatings on metallic ones
  • the deposited alloy layer from the bath which is subject to a low tarnish insensitivity. This effect is particularly advantageous for the practical application of the proposed electrolytic bath.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
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Abstract

Elektrolytisches Bad, zur Abscheidung von glänzenden Silber-Nickel-Legierungen auf Substraten, bestehend aus einer wässrigen Lösung beinhaltend eine ionische Verbindung mit 15 bis 30 g/L Silberanteil, vorzugsweise Kaliumsilbercyanid, einen Nickelkomplex mit 3-15 g/L Nickelanteil, vorzugsweise Tetracyanonickelat und 10 bis 20 g/L Kaliumkarbonat.

Description

Elektrolvtisch.es Bad
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Bad nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 .
Derartige elektrolytische Bäder werden zur Oberflächenbeschichtung von metallischen Werkstücken, insbesondere zur
Oberflächenbeschichtung von Kontaktelementen für Steckverbinder eingesetzt.
Stand der Technik
Die SU 66 23 23 A1 zeigt ein elektrolytisches Bad, zur Abscheidung einer Silber-Nickel-Legierung auf Substraten.
US 2005/0035843 A1 beschreibt eine elektrolytische Abscheidung einer Silber-Nickel-Legierung auf einer metallischen Oberfläche mit einem Nickelgehalt bis zu 4 Gew.% (Gewichtsprozent). Die hier
abgeschiedene Silber-Nickel-Schicht hat eine niedrige
Korrosionsbeständigkeit und einen relativ hohen elektrischen
Widerstand und ist daher für die Verwendung von elektrischen
Kontaktelementen stark begrenzt.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrolytisches Bad zur Abscheidung von thermostabilen Silber-Nickel-Legierungen mit hoher Abriebfestigkeit und einem niedrigen elektrischen Widerstand zu generieren.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Das hier vorgeschlagene elektrolytische Bad ist zum Abscheiden von glänzenden Silber-Nickel-Legierungsüberzügen vorgesehen. Das elektrolytische Bad besteht im Wesentlichen aus einer wässrigen Lösung mit 15 bis 30 Gramm pro Liter (g/L) Silber in Form von
Kaliumsilbercyanid, 3 - 15 g/L Nickel in Form von Tetracyanonickelat, und 10 bis 20 g/L Kaliumcarbonat.
Vorzugsweise enthält das elektrolytische Bad 220 g/L Kaliumcyanat. Dadurch wird eine Härteerhöhung sowie eine Erhöhung des
Schichtglanzes der abgeschiedenen Oberfläche und eine höhere Stromausbeute beim elektrolytischen Bad erreicht. Die Härteprüfung erfolgt nach Vickers und nach der DIN EN ISO 6507.
Vorteilhafterweise enthält das elektrolytische Bad Tenside aus der
Gruppe der anionischen Tenside, der nicht-ionischen Tenside, der amphoteren Tenside oder eine Mischungen der vorgenannten Tenside. Als Tenside kommen beispielsweise in Frage:
a. Anionische Tenside wie beispielsweise Natriumpa!minat,
Natriumstearat, Natriumoleat, Triethanoiaminstearat, Natriumsalze von Fettalkoholsulfaten wie Natriumlaurylsulfat, Natriumcetylstrearylsulfat, Sulfonsuccinate.
b. Nichtionische Tenside, beispielsweise partielle Fettsäureester, mehrwertige Alkohole, beispielsweise Giycerinmonostearat, partielle Fettsäureester des Sorbitans wie Sorbitanmonostearat oder - monooleat, Sorbitansesquioleat, Ester von Polyethylenglykoisorbitan wie beispielsweise das Monolaureat, das onostearat oder das
Monooleat. Weiterhin kommen Polyhydroxyethylen-Fettalkoholether, Polyhydroxyethylen-Fettsäureester, Ethyienoxid-Propyienoxid- Blockcopolmyere oder Ethoxylierte Triglyceride in Betracht. c. Amphotere Tenisde wie Betaine und Sulfobetaine der allgemeinen Formel
wobei n = 8 bis 18.
Besonders vorteilhaft ist es als Tensid das Türkischrotöl, auch
Tournantöl genannt, im elektrolytischen Bad zu verwenden. Das Türkischrotöl ist grundsätzlich ein anionisches Tensid, welches als Netzmittel in Färbereien (Emulgator, Schaumbildner) verwendet wird. In der Galvanik wurde dieses Tensid vorher noch nicht benutzt.
Das erfindungsgemäße elektrolytische Bad liefert hervorragend glänzende Silber-Nickel-Legierungsüberzüge auf metallischen
Oberflächen, die sich nicht nur durch ihren Glanz auszeichnen, sondern auch durch ihre Duktilität, hohe Härte und hohe Abriebfestigkeit.
Die abgeschiedene Legierungsschicht aus dem Bad die unterliegt einer geringen Anlaufunempfindlichkeit. Dieser Effekt ist vor allem für die praktische Anwendung des vorgeschlagenen elektrolytischen Bades von Vorteil.
Außerdem wird durch die oben genannten Zusatzstoffe die
Abhängigkeit der Silber-Nickel-Legierungszusammensetzung von den Arbeitsparametern des Bades, wie Stromdichte, Badtemperatur und Metallgehalte abgeschwächt. Mit dem vorgeschlagenen elektrolytischen Bad erhält man in breiteren Arbeitsbereichen eine gleichmäßige Legierungszusammensetzung. Dadurch ist das elektrolytische Bad besonders für die industrielle Produktion geeignet.

Claims

Elektrolytisches Bad
Ansprüche
Elektrolytisches Bad, zur Abscheidung von glänzenden Silber- Nickel-Legierungen auf Substraten, bestehend aus einer wässrigen Lösung beinhaltend
• eine ionische Verbindung mit 15 bis 30 g/L Silberanteil,
vorzugsweise Kaliumsilbercyanid,
• einen Nickelkomplex mit 3-15 g/L Nickelanteil, vorzugsweise Tetracyanonickelat und
• 10 bis 20 g/L Kaliumkarbonat
• Tenside, aus der Gruppe der anionischen und/oder der nichtionischen und/oder der amphoteren Tenside, oder eine Mischungen der vorgenannten Tenside, wobei der Gehalt der Tenside im Bereich von 0,05 bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,8 Gew.-% liegt.
Elektrolytisches Bad nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrolytische Bad weiterhin 180 bis 220 g/L Kaliumcyanat enthält.
Elektrolytisches Bad nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
das der pH-Wert des elektrolytischen Bades zwischen 8,5 bis 9,5 liegt.
Elektrolytisches Bad nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
das Bad bei den Temperaturen von 20 bis 40°C, vorzugsweise zwischen 20 bis 25°C betrieben wird.
5. Elektrolytisches Bad nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bad anorganische oder/und organische Glanzzusätze enthält.
6. Elektrolytisches Bad nach vorstehendem Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gehalt der Glanzzusätze in einem Bereich zwischen 30 mg/L bis 8 g/L, vorzugsweise zwischen 100 bis 500 mg/L, liegt.
7. Werkstück, dessen Oberfläche in einem elektrolytischen Bad nach Anspruch 1 beschichtet ist
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche aus einer Silber-Nickelschicht (AgNi-Schicht) mit einem Anteil von 0, 1 bis 0,5% Nickel besteht.
8. Werkstück, dessen Oberfläche in einem elektrolytischen Bad nach vorstehendem Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die abgeschiedene Silber-Nickelschicht (AgNi-Schicht) eine Härte von 130 bis 160 HV besitzt.
EP14825092.1A 2014-01-27 2014-11-24 Elektrolytisches bad Withdrawn EP3099847A1 (de)

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DE102014100862.6A DE102014100862B4 (de) 2014-01-27 2014-01-27 Elektrolytisches Bad
PCT/DE2014/100412 WO2015110099A1 (de) 2014-01-27 2014-11-24 Elektrolytisches bad

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EP14825092.1A Withdrawn EP3099847A1 (de) 2014-01-27 2014-11-24 Elektrolytisches bad

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EP (1) EP3099847A1 (de)
DE (1) DE102014100862B4 (de)
WO (1) WO2015110099A1 (de)

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See also references of WO2015110099A1 *

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