FI63785C - Loesning innehaollande ett krom (iii) tiocyanatkomplex foer elktroplaetering av krom eller en kromlegering - Google Patents

Description

P

EBr^l γβΙ ««kwwlutusjulkaisu A77oc

#8Ta lBJ ( ) UTLÄ0GNIN0SSKR1PT OOfOO

c (45) Γ.'·. ·.·.:. Li 10 13 1933 ^ ^ (51) Kv.lk.3/liit.CI.3 C 25 D 3/06 SUOMI—FINLAND (21) ρκ«*μ·μιιια« 701902 (22) Hakemliptivl—Anaeknlngadag lU.O6.78 ' (23) AlkupUv·—GIMffcMadag lU.O6.78 (41) Tullut fulktMfcal — Bllvft offmcMg ^.12.78 [^11- fkilfrihallttlW /44) NIht»vlk*lp*i*«i (· kuuL)ulkiiaun pvm. — ?Q o, PMant· och r*gi«t«rstyr«lMn v 7 AmekM utta«d och utljkrM«i publlMnd 29.04.Ö3 (32)(33)(31) *rr*·*ty MU0lk«i<—a«gM prior*·* lU. 06.77

Englanti-England(GB) 2U73U/77 (71) International Business Machines Corporation, Armonk, Nev York 1050U, USA(US) (72) Donald John Barclay, Battery, Winchester, William Morris Morgan,

Eastleigh, Hampshire, Englanti-England(GB) (TU) Oy Kolster Ah (5U) Kromi (ill) tiosyanaattikompleksin sisältävä liuos kromin tai kromilejeeringin sähköpleteeraamiseksi - Lösning innehällande ett krom (III) tiocyanatkomplex för elektroplätering av krom eller en kromlegering

Keksintö koskee kromi (III) tiosyanaattikompleksin sisältävää liuosta, jota käytetään kromin tai kromilejeeringin sähköple-teeraamiseksi. BG-patenttijulkaisussa 1 431 639 on kuvattu kromin tai kromilejeeringin sähköpleteerausliuos, jossa kromilähteen muodostaa kromi (III) tiosyanaattikompleksin vesiliuos, sekä menetelmä kromin tai kromipitoisen lejeeringin pleteeraamiseksi johtamalla sähköpleteerausvirtaa anodin ja katodin välille mainitussa liuoksessa.

Edellämainitussa patenttijulkaisussa esitetty edullinen kompleksi on kromi (III) akvotiosyanaattikompleksi, joka on valmistettu tasapainottamalla ikromiperkloraattia ja natriumtiosyanaatin avulla vesiliuoksessa. Siten muodostetun kompleksin yleinen kaava on ((H20)6_nCr(III) (NCS)n)(3"n), jossa n on 1 - 6 2 63785

Voidaan havaita, että alemmat indeksiluvut ovat aina positiivisia, kun taas ylemmät indeksiluvut voivat olla positiivisia, negatiivisia tai nollia.

Aikaisemmin on esitetty kromin tai kromilejeeringin sähkö-pleteerausliuos, jossa kromilähteen muodostaa vesiliuos, joka sisältää kromi (III) tiosyanaattikompleksia, jossa on vähintään yksi toinen ligandi kuin tiosyanaatti tai vesi kompleksin sisemmässä koordinaatioavaruudessa. Voidaan huomata, että kromi(III)-aineet liuoksessa ovat oktaedrisiä ja niissä on kuusi ligandia kromiato-miin liittyneinä. Nämä ligandit muodostavat ja täyttävät sisemmän koordinaatioavaruuden kromiatomia varten ja ovat inerttejä siinä määrin, että ne vaihtuvat erittäin hitaasti liuoksessa olevien sitoutumattomien ligandien kanssa. Siten esimerkiksi reaktio (Cr (H20)5 (NCS))+2 (NCS)"-> (Cr (H20) 5 (NCS))+2 + (NCS)_ erittäin hidas. Tämän laatuisten reaktioiden hitaus monimutkaistaa kromi-(III)-kemiaa ja tekee tasapainotuksen välttämättömäksi korkeissa lämpötiloissa. Kts. myös kirjaa: Basolo ja Pearson"Mechanism of Inorganic Reactions: Study of Metal Complexes in Solution", julkaissut Wiley.

Lineaarisella tiosyanaatti-anionilla NCS on ainutlaatuisia katalyyttisiä ominaisuuksia. Se pystyy muodostamaan koordinaatio-sidoksen metalli-ionien kanssa typpiatominsa välityksellä ja metalliin rikkiatominsa avulla ja sen elektronitiheys on suuressa määrässä paikallistunut näiden kolmen atomien ympärille.

Tiosyanaatti-anionin oletetaan katalysoivan elektronisiirto-reaktion:

Cr (III) + 3e~ —> Cr(0) muodostamalla moniligandisiltoja tiosyanaatti-Cr(III)-kompleksin ja katodin pinnan välille. Elektroaktiivinen välituote voidaan merkitä seuraavasti:

Cr(III) - NCS - M

jossa M on metallipinta katodilla, joka on Cr(0), kun alustava yk-sittäiskerros kromia pleteerataan. "Kova" typpi muodostaa koordinaa-tiosidoksen Ce(III)-ionin kanssa ja "pehmeä" rikki katodin metalli-pinnan M kanssa. Moniligandisilloitus tiosyanaatin avulla hapetettaessa kromi (II):ta sähkökemiallisesti elohopeaelektrodeja käyttäen on esitetty kirjassa Inorganic Chemistry 9, 1024 (1970).

3 63785

Aikaisemmin ehdotettu, erikoisen edullinen kromin tai kromi-lejeeringin sähköpleteerausliuos on sellainen, jossa kromilähteen muodostaa kromi(III)-sulfatotiosyanaattikompleksin vesiliuos. Tarkemmin sanottuna muodostuu kromi(III)-sulfatotiosyanaattikompleksi kaavan ((Η,Ο),. n Cr(III) (SO.) (NCS) 3-2m-n 2 6-2m-n 4 m n mukaisesta kromi(III)tiosyanaatti-sekakompleksista, jossa m on O, 1 tai 2 ja n on vähintään 1, mutta 2m+n ei ole suurempi kuin 6.

Tämä kromi(III)sulfatotiosyanaattikompleksin vesiliuos valmistetaan tasapainottamalla kromisulfaatin (CR2(SO^)^♦151^0) ja natrium- tai kaliumtiosyanaatin vesiliuos.

On myös aikaisemmin esitetty kromin tai kromilejeeringin sähköpleteerausliuos, jossa kromilähteen muodostaa kromi(III)kloro-tiosyanaattikompleksin vesiliuos. Tarkemmin sanottuna muodostuu kromi(Ill)klorotiosyanaattikompleksi kaavan <<H2°>6-m-n Cr(III> C1m (NCS)n>3-m-n mukaisesta kromi(III)tiosyanaattikompleksista, jossa m on nolla tai positiivinen ja n on vähintään 1, mutta m+n ei ole suurempi kuin 6. Tämä kromi(III)klorotiosyanaattikompleksin vesiliuos voidaan valmistaa tasapainottamalla kromikloridin (Cr Cl3.6H20) ja natrium-tai kaliumtiosyanaatin vesiliuos.

Kaupallisesti on kromia pleteerattu vesipitoisesta kromi-happokylvystä, joka on valmistettu kromioksidista (CrO^) ja rikkihaposta. Tällaiset kylvyt, joissa kromi on kuusiarvoisena, muodostavat merkittävän terveydellisen vaaran kromihappohöyryjen muodostumisen vuoksi. Lisäksi on saatujen pinnoitteiden ulkonäkö epätyydyttävän samea, jos pleteerausvirta katkeaa jostain syystä. Lisäksi esiintyy saostuneen kromin irtautumista. Siten pleteerausvirran katkos voi aiheuttaa huomattavia tappioita ja on vaikeaa suorittaa sylinterimäinen kromipleteeraus paitsi erittäin ohuina kromipääl-lysteinä sekä taata päällysteen peitto sekä sen luja kiinnittyminen päällystettäviin esineisiin.

Kromihappopleteerauskylpyjen lisäepäkohtina ovat edelleen pienestä hyötysuhteesta johtuva pieni saostumisnopeus, rajoitettu kyky saada tasaisia päällysteitä epätasaisille esineille sekä rajoitettu mahdollisuus saada tasaisia päällysteitä laajemmille 4 63785 alueille. Metallien saostuminen suuren virtatiheyden omaaville kohdille kuten reunoille on suurempi ja määrätyissä olosuhteissa esiintyy "palamista". On myös huomattava, että kromihappopleteerauskyl-vyn kromipitoisuus on erittäin suuri, 100-200 g/1. Koska kromisuo-lat ovat kuitenkin verrattain kalliita, täytyisi kromipitoisuudet pitää mahdollisimman pieninä kylvyn valmistuskustannusten minimoimiseksi ja "kylvyn siirtymisen" alentamiseksi työkappaleen mukana. Kylvyn siirtymishäviöiden alentaminen koristeellisia kromipäällys-teitä valmistettaessa on tärkeää, koska siirtyminen voi yhteenlaskettuna olla jopa kuusi- tai useampikertainen pleteeratun metallin painoon verrattuna.

On suoritettu useita kokeita kolmearvoisten kromisuolojen käyttämiseksi saostettaessa kromia tai kromipitoisia metalliseoksia.

GB-patenttijulkaisu 1 144 913 kuvaa kromipleteerausliuosta, joka sisältää kromikloridia dipolaarisessa, protonineutraalissa liuottimessa (kuten dimetyyliformamidissa) ja vedessä. GB-patentti-julkaisussa 1 333 714 on esitetty toinen liuos, joka sisältää kro-miammoniumsulfaattia dipolaarisessa protonineutraalissa liuottimessa ja vedessä.

Tällaisilla liuoksilla on kuitenkin rajoituksia, jotka estävät niiden hyväksikäytön teollisuudessa. Erikoisesti monimutkaisen muodon omaavia esineitä ei voida pleteerata tyydyttävästi ja dipo-laarisen, protonineutraalin liuottimen käyttö vaatii virtalähdeyk-sikön, joka voi antaa jopa 20 voltin jännitteen. Dipolaarisen, protonineutraalin liuottimen määrän vähentäminen aiheuttaa epästabiilin kylvyn. Lisäksi liuokset ovat verrattain kalliita. Pleteeraus-liuokset sisältävät myös 0,5-1,5 M kromi-ioneja, mikä on verrattain suuri pitoisuus. Dimetyyliformamidin käyttöön liittyy myös terveydellisiä vaaroja.

US-patenttijulkaisussa 3 917 517 kuvataan kranin tai krcmilejeeringin pleteerausliuosta, joka muodostuu kromikloridista tai -sulfaatista hypofosfiitti-ionien kanssa lisäyksenä edellämainituissa molemmissa GB-patenttijulkaisuissa esitettyihin dipolaarisiin, protonineut-raaleihin liuottimiin tai niiden asemesta. Hypofosfiitti-ionien lisäämisen koImeärvoiseen kromipleteerausliuoksen ilmoitetaan "vähentävän tai poistavan” useita dipolaarisia, protonineutraaleja liuottimia sisältäviin liuoksiin liittyviä epäkohtia. Pleteeraus-hyötysuhteen ilmoitetaan kuitenkin olevan pienemmän kuin dipolaari- 63785 sen, protonineutraalin liuottimen suurilla pitoisuuksilla saavutettavan ja saadaan saostumisnopeuksia 0,05-0,15 mikrometriä minuutissa, jotka vastaavat parhaita kuusiarvoisilla kromihappopletee-rausliuoksilla saavutettavia nopeuksia. Edullisen pleteerauslämpötilan ilmoitetaan olevan 25°- 5°C maksimin ollessa käytännössä 35°C kromikloridiliuokselle ja 55°C kromisulfaattiliuokselle. Kro-mipitoisuuksien ilmoitetaan olevan 0,5-1,75 M, edullisesti 0,7-1,3 M.

DE-patenttijulkaisuissa 2 612 443 ja 2 612 444 on esitetty pleteerausvesiliuos, joka sisältää kromisulfaattia hypofosfaatti-tai glysiini-ionien kanssa "heikkoina kompleksinmuodostajina".

Näissä patenttijulkaisuissa esitetyt liuokset vaativat lisäksi vastaavasti kloridi- tai fluoridi-ioneja. Suurin pleteerausnopeus oli noin 0,15 mikrometriä minuutissa ja edullinen lämpötila-alue oli noin 25-35°C. Edullisen kromipitoisuuden koristepleteerausta varten ilmoitetaan olevan 1 M.

DE-patenttijulkaisussa 2 550 615 kuvataan myös kolmearvoista sähköpleteerausliuosta, joka sisältää kromisulfaattia tai -kloridia, ammoniumsulfaattia tai -kloridia, boorihappoa ja lisäksi lukuisia vaihtoehtoisia "heikkoja kompleksinmuodostajia" mukaanluettuina glysiini-ionit ja hypofosfaatti-ionit. Esimerkeissä ovat kuitenkin kromi-ionipitoisuudet ja lisäpuskurimateriaalien pitoisuudet verrattain suuria.

GB-patenttijulkaisut 1 455 580 ja 1 455 841 koskevat toista menettelytapaa, jota on käytetty hyväksi saostettaessa kromia kolme-arvoisten suolojen vesiliuoksista. Näissä patenteissa ovat kromi-lähteenä kromikloridi, kromisulfaatti tai kromifluoridi. Lisäksi todetaan bromidi-, ammonium- ja formiaatti- tai asetaatti-ionien olevan välttämättömiä. Saostusnopeuksien ilmoitetaan olevan 0,15 mikrometriä minuutissa ja lämpötilan alueella 15-30°C. Kromipitoi-suudet ovat välillä 0,1-1,2 M, suositeltavan pitoisuuden ollessa 0,4 M kromi-ioneja.

Esillä oleva keksintö koskee kromi(III)tiosyanaattikomplek-sin sisältävää liuosta kromin tai kromilejeeringin sähköpleteeraa-miseksi. Keksinnön mukaiselle liuokselle on tunnusomaista, että liuoksen kromilähde koostuu mainitun kromi(III)tiosyanaattikomplek-sin ja puskuriaineen, edullisesti aminohapon, formiaatin tai ase-taatin tasapainotetusta vesiliuoksesta, jossa puskuriaine muodostaa yhden kompleksin ligandeista.

63785

Puskuriaine on edullisesti aminohappo kuten glysiini, Ni^CI^COOH. Aminohapot ovat voimakkaita puskuriaineita, mutta ne voivat myös tasapainotuksen aikana muodostaa komplekseja sellaisten metalli-ionien, kuin kromi(III)-ionien kanssa niiden typpi-tai happiatomien koordinoitumisen avulla. Siten saadaan aminohappo-kromi (III)-tiosyanaatti-kompleksiseos tasapainottamalla aminohappo kromi(III)-tiosyanaattikompleksilla.

Keksinnön mukaisen sähköpleteerausliuoksen on käytännössä havaittu omaavan joukon erittäin edullisia ominaisuuksia, mitkä parantavat edelläesitettyjen kromi (II)tiosyanaattipleteerausliuosten katalyyttisiä ominaisuuksia. Ensiksikin voidaan laajentaa pletee- 2 rausaluetta; kiiltäviä saostumia on saatu alueella 10-1000+ mA/cm . Toiseksi on saavutettu pleteerausnopeuksia, jotka ovat jopa 0,9 mikrometriä minuutissa. Kolmanneksi on lämpötila-alue, jolla voidaan saostaa kiiltävää kromia, erittäin laaja, so. 20-70°C, ja neljänneksi on kromi-ionipitoisuus liuoksessa erittäin pieni.

Oletetaan, että aikaisemmissa kokeissa kromin saostamiseksi kolmearvoisista liuoksista hydroksikromi(III)-aineen muodostuminen katodille esti saostumisen suurilla virtatiheyksillä. Kromin saostuminen keksinnön mukaisesta liuoksesta helpottuu sekä tiosyanaatin katalyyttisestä vaikutuksesta että aminohapon puskurivaikutuksesta katodilla, joka aminohappo vapautuu kromiatomista varauksen purkautuessa katodilla.

Muitakin puskuriaineita voidaan käyttää, kuten formiaatteja, asetaatteja jne. Katalyyttisten ominaisuuksien ja kompleksin muodostavan puskuriaineen voimakkaan puskuriaineen voimakkaan puskurivai-kutuksen yhdistelmä on kuitenkin se tekijä, joka saa aikaan huomattavat parannukset.

Keksinnössä käytetty kromi(III)tiosyanaattikompleksi voi olla kromi(III)sulfatotiosyanaattikompleksi tai kromi(III)klorosya-naattikompleksi.

On itsestään selvää, että lisättäessä nikkeliä, kobolttia tai muita metallisuoloja liuokseen, voidaan pleteerata kromin ja näiden metallien seoksia. On lisäksi huomattava, että kromia ja kromiseoksia voidaan saostaa fotoresistilevyjä käytettäessä.

Keksintöä valaistaan seuraavien esimerkkien avulla.

7 63785

Esimerkki 1

Keksinnön mukainen pleteerausliuos valmistetaan muodostamalla kromikloridin (CrCl.j .6^0) 0,05 M vesiliuos. Tämä liuos kyllästetään boorihapolla (H^BO^) (50 g/1) ja tasapainotetaan 80°C:ssa 1 tunnin aikana 0,075 M natriumtiosyanaatilla (NaNCS), 0,16 M gly-siinillä (N^C^COOH) , 0,5 M kaliumkloridilla (KCl) ja 2M kalium-bromidilla. Kaliumkloridi ja -bromidi lisätään liuoksen johtokyvyn parantamiseksi. Tasapainotettu liuos jäähdytetään, sen pH säädetään arvoon 3,0 lisäämällä laimennettua natriumhydroksidia ja lisätään 1 g/1 natriumlauryylisulfaattia (kostutusainetta).

Pleteerausliuos pannaan Hull-kennoon, joka on varustettu tasaisella platinoidulla titaanianodilla ja tasaisella platinoidulla titaanianodilla ja tasaisella, messinkisellä Hull-kenno-testi-katodilla. Ioninvaihtomembraania ei käytetä anodin ja katodin erottamiseksi ja liuoksen lämpötila on 22°C. Liuoksen lävitse johdetaan 5A pleteerausvirta 2 minuutin ajan. Kiiltävää kromia saostuu virta- 2 2 tiheydestä 10 mA/cm huippukohtaan (580+ mA/cm ).

Esimerkki 2

Tasapainotettaessa glysiiniä kromi(III)tiosyanaatilla, jolloin muodostuu tasapainotettu glysiinikromi(III)sulfatotiosyanaätti-sekakompleksin vesiliuos, tämä vaikutus voidaan osoittaa seuraavasti» liuos valmistetaan kahdessa vaiheessa A jp 9: (A) Valmistetaan pleteerausliuos muodostamalla 0,075 M kromisulfaat-tiliuos (Cr(SO^)2·I5H2O). Tämä liuos kyllästetään boorihapolla (H.jB03) (80 g/1) ja suoritetaan tasapainotus 80°C:ssa yhden tunnin aikana 0,15 M kanssa natriumtiosyanaattia ja 0,8 M kanssa natrium-sulfaattia. Natriumsulfaatti lisätään liuoksen johtokyvyn parantamiseksi. Valmis liuos jäähdytetään, sen pH säädetään arvoon 2,5 lisäämällä laimennettua natriumhydroksidiliuosta ja lisätään 0,6 g/1 natriumlauryylisulfaattia (kostutusainetta). Tämä pleteerausliuos pannaan esimerkissä 1 esitettyyn normaaliin Hull-kennoon ja liuoksen lämpötila pidetään 25°C:ssa. Kennon lävitse johdetaan 2 minuutin ajan 5 A:n pleteerausvirta. Hull-kennon levylle saostuu 2 kiiltävää kromia virtatiheysalueella 5-125 mA/cm .

63785 δ (Β) Kohdassa A valmistettu liuos tasapainotetaan uudelleen 80°C:ssa yhden tunnin aikana lisäämällä 5 g/1 glysiiniä (0,065 M). Laimennettua natriumhydroksidiliuosta lisäämällä säädetään pH arvoon 2,5. Liuoksen (B) lävitse johdetaan 5A:n virta 25°C:n lämpötilassa normaalissa Hull-kennossa 2 minuutin ajan. Kiiltävää kromia saostuu 2 alueella 5-275 mA/cm .

(C) Kohdassa (A) valmistettu liuos tasapainotettiin uudelleen 80°C:ssa 1 tunnin ajan lisäämällä 10 g/1 glysiiniä (0,13 M). Lisäämällä laimeaa natriumhydroksidiliuosta säädetään pH arvoon 2,6.

1,6 A:n sähkövirta johdetaan liuoksen (C) lävitse lämpötilan ollessa 47°C ja käyttäen pinta-alaltaan 12 cm2 olevaa katodia (130 mA/ 2 cm ) 30 minuutin ajan. Saostuu kromikerros, jonka paksuus on 10 mikrometriä (so. 0,33 mikrometriä minuutissa).

(D) Lämpötilavaikutus osoitetaan seuraavasti: liuos (B) kuumennetaan 45°C:n lämpötilaan ja 5A:n sähkövirta johdetaan liuoksen lävitse normaalissa Hull-kennossa 2 minuutin ajan. Kiiltävää kromia 2 saostuu alueella 12-400 mA/cm .

Esimerkki 3

Valmistetaan pleteerausliuos pääasiallisesti GB-patenttijul-kaisun 1 431 639 esimerkissä 1 kuvatulla tavalla, so. 150 g natrium-dikromaattia (Na2Cr2<07) lisätään 485 millilitraan perkloorihappoa (HCIO^) ja 525 millilitraan vettä. Lisätään noin 400 millilitraa vetyperoksidia tipoittain, kunnes liuos muuttuu syvänsiniseksi.

Kun tämä tila on saavutettu, keitetään liuosta, kunnes sen tilavuus on vähentynyt puoleen, jolloin vetyperoksidi poistuu ja haluttu kromiperkloraattiliuos (CrfClO^)^ jää jäljelle. Tämä liuos muodostaa kromi(III)-lähdeliuoksen pleteerausta varten. 10 g glysiiniä liuotetaan veteen ja pH säädetään arvoon 2,0 perkloorihappoa lisäämällä. Glysiiniliuokseen lisätään 100 millilitraa kromilähdeliuosta ja pH säädetään uudestaan arvoon 2,0 natriumhydroksidiliuoksella ja tilavuus saatetaan 1 litraksi lisäämällä vettä. Tämä liuos tasapainotetaan 80°C:ssa lisäämällä natriumtiosyanaattia (0,3 M) ja natriumperkloraattia (IM) 1 tunnin aikana. Liuos jäähdytetään 40°C:een, kyllästetään boorihapolla (H^BC^) (70 g/1) ja lisätään 1 g/1 natriumlauryylisulfaattia.

Seuraavat pleteeraustulokset saadaan esimerkissä 3 valmistetulla liuoksella (A) Kiiltävää kromia voidaan saostaa lämpötila-alueella 25-70°C.

4, 9 63785

Parhaat tulokset saadaan 35°C:n yläpuolella olevissa lämpötiloissa.

(B) Liuosta pannaan Hull-kennoon ja kuumennetaan 70 C:een. Messinkinen Hull-kennokatodi pleteerataan kokonaisvirran ollessa 10 A kahden minuutin aikana käyttäen tasomaista platinoitua titaaniano- dia. Kiiltävää kromia saostuu messinkilevylle alkaen virtatiheyden 2 2 arvosta 20 mA/cm huippukohtaan asti (1000 +mA/cra ). Merkkejä palamisesta tai huonosta kiinnittymisestä ei esiintynyt.

(C) Liuos kuumennetaan 70°C:een ja 6,3 mm läpimittainen messinki- 2 tanko pleteerataan virtatiheydellä 300 mA/cm 10 minuutin ajan. Sauvaa liikuteltiin pleteerauksen aikana. Kromisaostuman paksuus mitattuna punnitsemalla oli 9 mikrometriä.

(D) Liuos kuumennettiin 70°C:een ja 6,3 mm läpimittainen messinki- 2 tanko pleteerattiin virtatiheydellä 135 mA/cm 10 minuutin aikana. Tankoa liikuteltiin pleteerauksen aikana. Kromisaostuman paksuus mitattuna punnitsemalla oli 6 mikrometriä.

Esimerkki 4

Valmistettiin pleteerausliuos kuten esimerkissä 2C paitsi, että 1 M natriumperkloraattia käytettiin liuoksen johtokyvyn parantamiseksi 0,8 M natriumsulfaatin asemesta. Kiiltävä kromisaostuma, jonka paksuus oli 0,85 mikrometriä, pleteerattiin kooltaan 2 x 5 cm olevan messinkiliuskan molemmille puolille seuraavissa olosuhteissa: pH = 2 ,55, lämpötila 46°C, virta 2 A ja aika 2,5 minuuttia. Virta- 2 tiheys oli 100 mA/cm ja kromia saostui 0,3 mikrometriä minuutissa. Esimerkki 5

Valmistettiin keksinnän mukainen pleteerausliuos seuraavien vaiheiden kautta, joissa ilmoitetut aineosien määrät vastaavat yhtä litraa pleteerausliuosta: 1) 60 g boorihappoa (H^BO^) lisättiin 600 millilitraan de-ionisoi-tua tai tislattua vettä, seosta lämmitettiin ja sekoitettiin, kunnes liukeneminen oli tapahtunut. Liuoksen pH säädettiin arvoon 2-2,4 10-prosenttisella NaOH:lla tai 10-prosenttisella B2S04dlä.

2) 33,12 g kromi(III)sulfaattia (Cr^SO^)^ lisättiin vaiheessa 1 valmistettuun boorihappoliuokseen.

3) Vaiheessa 2 valmistettuun liuokseen lisättiin 32,43 g natrium-tiosyanaattia (NaNCS). Liuos kuumennettiin 85°-5°Csn lämpötilaan ja pidettiin tässä lämpötilassa 90 minuuttia sekoittaen.

4) Jäähdyttämisen jälkeen huoneenlämpötilaan lisättiin 10 g glysii-niä (NHj.CH2COOH) liuokseen ja sen pH-arvo säädettiin kuten 10 65785 vaiheessa 1. Liuos lämmitettiin 85°-5°C:n lämpötilaan ja sitä pidettiin tässä lämpötilassa 90 minuuttia sekoittaen.

5) Liuos jäähdytettiin huoneenlämpötilaan ja lisättiin 140 g nat-riumperkloraattia (NaClO^.^O) lämmittäen ja sekoittaen, kunnes liukeneminen oli tapahtunut.

6) Liuoksen pH säädettiin arvoon 2,5 kuten vaiheessa 1.

7) Liuokseen lisättiin de-ionisoitua tai tislattua vettä, kunnes oli saavutettu korkeintaan 1 litran tilavuus.

8) Liuokseen lisättiin 1 g natriumlauryylisulfaattia tai 0,1 g FC.98 (kostutusaine, valmistaa 3 M Corporation) ja sekoitettiin, kunnes liukeneminen oli tapahtunut.

Liuos oli tällöin valmis pleteerausta varten.

Kylpyä voidaan käyttää määrätyllä virtatiheyden, pH-arvon ja lämpötilan alueella. Sopivat arvot ovat virtatiheydelle 50-150 mk/ Λ cm, pH-arvolle 2,0-4,0 ja lämpötilalle 25-60°C. Virtatiheydellä 105 mA/cm2, pH-arvolla 3,5 ja lämpötilassa 50°C saostui 0,6 mikronia kromia 2 minuutissa (hyötysuhde 20-23 %) .

Anodin virtatiheyden täytyy olla noin 40 mA/cm . Anodit voivat olla platinoitua titaania tai hiiltä. Vetokupua täytyy käyttää, koska katodilla tapahtuu tiosyanaatti-ionin sähkökemiallaista hajaantumista .