FI93661B - Galvaaninen kultalejeerinkikylpy - Google Patents

Description

93661

Galvaaninen kultalejeerinkikylpy

Keksintö koskee galvaanista kultalejeerinkikylpyä, jossa on 1 - 15 g/1 kultaa kaliumkulta(I)syanidina, 5 -5 50 g/1 kuparia kaliumkupari(I)syanidina, 0,05 - 5 g/1 ho peaa kaliumhopea(I)syanidina, vapaata alkalisyanidia, di-kaliumvetyfosfaattia sekä seleeniyhdistettä, ja kylvyn pH-arvo on 8,5 - 11.

Kultalejeerinkien galvaaninen erottaminen on tullut 10 merkittäväksi koriste- ja teknisissä käytöissä. Pehmeitä, keltaisia, himmeitä puhdaskultakerroksia voidaan muuttaa ominaisuuksiltaan, esimerkiksi kiillon, kovuuden, hankaus-kestävyyden tai värin suhteen, monilla tavoin erottamalla samalla muita metalleja. Huomattava osa erotetuista kulta-15 lejeerinkipäällysteistä on 14 - 18-karaattisia (58,5 - 75,0 %) keltaisia tai punertavia päällysteitä, jotka sisältävät kuparin lisäksi lejeerausmetallina kuparista johtuvan punaisen värisävyn vaalentamiseksi valkaisevaa metallia kuten kadmiumia, hopeaa tai sinkkiä.

20 Sellaisilla päällysteillä on käyttöä koru- ja sil mälasi teollisuudessa, joissa double-kerroksia on suuressa määrin korvattu galvaanisilla päällysteillä. Kuitenkin myös elektroniikkateollisuudessa käytetään sellaisia päällysteitä, jos ei tarvita pientä kytkentävastusta, kuten 25 esimerkiksi liuku- ja kiertokoskettimissa.

Kulta/kupari/hopea-lejeerinkipäällysteiden galvaanisessa erottamisessa syntyy metallien elektrolyyteissä vallitsevien potentiaalien johdosta huomattavia vaikeuksia ja erotusta ei ole tähän mennessä tyydyttävästi ratkaistu. 30 Perustana yhteiselle erottamiselle ovat näiden kolmen metallin syanokompleksien vesiliuokset. Emäksisellä alueella, jolla alueella nämä kylvyt ovat stabiileja, hopea on potentiaalinsa perusteella oleellisesti jalompi kuin kulta ja kupari, niin että edullisesti eroaa hopeaa, ja sen 35 vuoksi saadaan vain päällysteitä, jotka hopeapitoisuudesta 93661 2 riippuen ovat vaikeahkon kellertäviä tai vihertävän keltaisia. Sen vuoksi DE-patenttijulkaisussa 801 312 yritetään siirtää hopean potentiaalia epäjalompaan suuntaan käyttämällä mahdollisimman matalaa pH-arvoa. Ilmoitetulla 5 pH-arvolla 7 näiden kolmen metallin syanokompleksien stabilointiin tarvittava vapaa alkalisyanidi ei kuitenkaan ole enää stabiili, konsentraatio vaihtelee jatkuvasti, mistä johtuen erottuvan lejeeringin koostumus myös vaihtelee jatkuvasti. DD-patenttijulkaisussa 59022 työskennel-10 lään myös neutraalilla alueella ja yritetään vaihtovirran avulla käyttäen pienempää vapaan alkalisyanidin pitoisuutta saada aikaan kiiltäviä kerroksia, mikä käytännössä usein johtaa päällysteisiin, joilla ei ole tasainen väri.

Emäksisissä hauteissa päällysteiden kiillon muodos-15 tuminen voidaan saavuttaa myös kemiallisilla yhdisteillä. DE-patenttijulkaisun 750 185 mukaan erotettaessa hopea-tai kuparipäällysteitä emäksisestä syanidihauteesta kiilto muodostuu seleeni- tai telluuriyhdisteistä.

Sen vuoksi tämän keksinnön tehtävänä oli kehittää 20 galvaaninen kultalejeerinkikylpy, jossa on 1 - 15 g/1 kultaa kaliumkulta(IJsyanidina, 5-50 g/1 kuparia kaliumku-pari(I)syanidina, 0,05 - 5 g/1 hopeaa kaliumhopea(I)syanidina, vapaata alkalisyanidia, dikaliumvetyfosfaattia sekä seleeniyhdistettä, ja kylvyn pH-arvo on 8,5 - 11 ja kylpy 25 on stabiili ja saa aikaan ilman kalliita apuaineita kiiltäviä ja kuparipitoisuudesta ja virrantiheydestä riippuen keltaisia - ruusunpunaisia kulta-kupari-hopea-lejeerinki-päällysteitä.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti niin, .’ 30 että vapaan alkalisyanidin pitoisuus on korkeintaan 10 g/1 ja että mukana on 0,1 - 1 mg/1 seleeniä kaliumselenosya-naattina.

Edullisesti kylpy sisältää lisäksi vielä 0,1-5 ml/1 tensidiä ionittomien etyleenioksidiadduktityyppisten kos-35 tutusaineiden ja niiden fosfaattiestereiden joukosta. Esi- 3 93661 merkkeinä ovat käyttökelpoisia alkyylipolyglykolieetterit butyyli- tai nonyylifenolipolyglykolieetteri ja niiden fosfaattiesterit.

Yllättävästi on käynyt ilmi, että heikosti emäksi-5 sellä alueella vapaan alkalisyanidin pitoisuuksien ollessa <. 10 g/1 ja kun mukana on kiillon muodostajaa kaliumsele-nosyanaattia, mukana erottuu myös riittävä määrä kuparia ja hauteessa on stabiilit olosuhteet, ja edellisen lisäksi päällysteet ovat kiiltäviä ja plastisia.

10 Keksinnön mukaisilla galvaanisilla kultalejeerinki- kylvyillä on edullisesti seuraava koostumus: 1-15 g/1 kultaa KAu(CN)2:na 5-50 g/1 kuparia K2Cu(CN)3:na 0,05 - 5 g/1 hopeaa KAg(CN)2:na 15 0,1 - 10 g/1 vapaata alkalisyanidia 1- 10 g/1 dikaliumvetyfosfaattia 0,1-5 ml/1 tensidiä 0,1-1 mg/1 seleeniä KSeCNrna

Tensidiksi, joka auttaa kiillon muodostumisessa, 20 sopii fosfaattiesteri, kuten esimerkiksi nonyylifenolipo-lyglykolieetterin fosfaattiesteri. Kylvyn pH-arvo on 8,5 -11 ja sitä käytetään edullisesti kylvyn lämpötilassa 60 -75 °C virrantiheyden ollessa 0,2 - 2,5 A/dm2.

Käytännössä tavallisimmin erotettaville 14 - 18-ka-25 raattisille (58,5 - 75,0 %) keltaisille ja punertaville kultalejeerinkipäällysteille käytetään edullisesti seuraa-vaa hauteen koostumusta: 3-5 g/1 kultaa KAu(CN)2:na 20 - 25 g/1 kuparia K2Cu(CN)3:na : 30 0,2-0,5 g/1 hopeaa KAg(CN)2:na 2- 4 g/1 vapaata alkalisyanidia 2-4 g/1 dikaliumvetyfosfaattia 0,1-1 ml/1 tensidiä 0,1 - 0,5 mg/1 seleeniä KSeCN:na 93661 4

Kylpyä käytetään edullisesti pH-alueella 9-10 lämpötilassa 60 - 70 °C. Kiiltäviä päällysteitä saadaan virrantiheysalueella 0,3 - 1,5 A/dm2, jolloin virrantiheyden kasvaessa kerrosten kultapitoisuus vähenee. Erottuneet 5 kerrokset ovat hyvin plastisia ja jopa matalakaraattisilla päällysteillä on kuparikloriditestissä hyvä korroosionkestävyys.

Seuraavan esimerkin tarkoituksena on selventää lähemmin keksinnön mukaista galvaanista kultalejeerinkikyl-10 pyä:

Valmistettaessa 1 litra kylpyä seuraavat aineet liuotetaan peräkkäin tislattuun veteen: 2 g kaliumsyani-dia, 69,2 g kaliumkupari(I)syanidia, 7,5 g kaliumdisyano-auraatti(I):a, 2 g dikaliumvetyfosfaattia, 0,46 g kalium-15 disyanoargentaattia ja 0,18 mg kaliumselenosyanaattia. Lisäksi lisätään kostutusaineeksi 0,1 ml nonyylifenolipo-lyglykolieetterin fosfaattiesteriä laimennuksena 1 : 5 ja lopuksi täydennetään vedellä 1 litraksi.

Kylvyn pH säädetään kaliumhydroksidilla arvoon 9. 20 Nyt kylpy kuumennetaan lämpötilaan 65 °C ja pinta-alaltaan 0,25 dm2 olevaa esivalmisteltua, kiiltonikkelöityä kupari-levyä kullataan 2,5 min käyttäen virrantiheyttä 0,5 A/dm2. Saadaan kiiltävä päällyste, joka on hieman punertava ja jonka kultapitoisuus on noin 17,2 karaattia (71,7 %).

« 11

Claims (2)

93661

1. Galvaaninen kultalejeerinkikylpy, jossa on 1 -15 g/1 kultaa kaliumkulta(I)syanidina, 5-50 g/1 kuparia 5 kaliumkupari(I)syanidina, 0,05 - 5 g/1 hopeaa kaliumhopea-(I)syanidina, vapaata alkalisyanidia, dikaliumvetyfosfaat-tia sekä seleeniyhdistettä, ja liuoksen pH-arvo on 8,5 -11, tunnettu siitä, että vapaan alkalisyanidin pitoisuus kylvyssä on korkeintaan 10 g/1 ja että kylpy si-10 sältää 0,1 - 1 mg/1 seleeniä kaliumselenosyanaattina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen galvaaninen kultalejeerinkikylpy, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi 0,1 - 5 ml/1 tensidiä etyleenioksidiaddukti-tyyppiä olevien ionittomien kostutusaineiden ja niiden 15 fosfaattiestereiden ryhmästä. 93661