IT8148564A1 - Composizione di bagno e metodo per elettrodepositare leghe di cobalto-zinco simulanti una placcatura di cromo - Google Patents

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

DESCRIZI?NE

Le difficolt? associate con la costante elettrodeposizione di depositi di cromo usuali? brillanti1 accoppiate con la imposizione diHmitaziond governative sullo scarico di effluenti tossici contenenti cromo esavalente presente in bagni usuali di elettroplaccatura di cromohanno suggerito 2,0 sviluppo di composizioni di bagno di elettroplaccatura alternative e procedimenti per depositare leghe metalliche destinate a riprodurre il colore e caratteristiche di depositi usuali di cromo* Nel brevetto U.S.A. N. 3*881.919? ad esempio, ? riferito un bagno di placcatura per depositare una lega ternaria costituita da cobalto, stagno e zinco che simula un deposito di cromo. Nel brevetto U.S.A. N. 4.035?24-9 ceduto alla medesima cessionaria della presente invenzione ? riferita una composizione di bagno di elettroplaccatura per depositare una lega binaria costituita da cobalto e stagno. La composizione di bagno ? procedimento come riferiti nel brevetto U.S.A. nominato per ultimo sono principalmente adatti per la placcatura in massa di piccoli pezzi da lavorare ad esempio in barili ed ? stata incontrata una certa difficolta nell' adattare il bagno alla placcatura su rastrelliera di pezzi di lavorazione.

Mentre i vari elettrodepositi di lega suggeriti secondo i brevetti della tecnica antecedente hanno prodotto placcature che simulano un usuale elettrodeposito di cromo? i depositi risultanti ed il procedimento per.,la loro elettrodeposizione presentano inconvenienti che riducono una loro pi? ampia accettazione industriale.. Per esempio, questi depositi

di lega mancano della necessaria resistenza alla corrosioni in condizioni di<'>esposizione moderata dando come risultato perdita di lucentezza o cambiamento di calore. La durezza di tali depositi di lega ? inoltre sostanzialmente inferiore a quella di un deposito usuale di cromo. Un aumento neitla resistenze a corrosione di tali depositi di lega mediante applicazioni di elettrodepositi pi? spessi ?.stato limitato a causa della perdita di aspetto simile al cromo che ren-de necessario 'l?impiego di elettrodepositi relativamente sottili dell?ordine di circa 0,0005 fino a circa 0,00075 nun? Inoltre, si sono incontrate difficolt? nel mantenere una stabilit? appropriata di bagno particolarmente in elettroliti contenenti ioni stannosi a causa della loro tendenza ad ossidarsi allo stato stannico.

Le composizioni di bagno e metodo della presente invenzione risolvono molti,deiproblemi associati

con composialoni e metodi della tecnica antecedente per applicare elettrodepositi simulati di cromo fornendo una composizione di bagno che ? relativamente facile da regolare? stabile e versatile nell?uso per procedimenti sia di placcatura su rastrelliera che in massa. Inoltre, il deposito simile a cromo presenta maggiore durezza e resistenza a corrosione e pu? venire depositato in spessori elevati come circa 25micrometri senza incontrare uno sfavorevole cambiamento di colore od una struttura fisica spugnosa. L?elet.trodeposito di lega della presente invenzione pu? venire inoltre migliorato nella sua resistenza a corrosione ed a perdita di lucentezza mediante l'applicazione di una seiacquamento passivante dopo la elettrodeposizione, quale uno sciacquamento con cromo.

I benefici e vantaggi della presente invenzione vengono raggiunti per quanto riguarda i suoi aspetti di composizione mediante un. elettrolita comprendente;US?S?soluzione acquosa avente un pH compreso

circa 6 e circa 9 e contenente come suoi costituenti essenziali un rapporto regolato di ioni-cobalto e ioni-zinco in combinazione con un agente complessante presente in una quantit? sufficiente a mantenere gli ioni cobalto e zinco in soluzione. La concentrazione degli ioni-cobalto pu? essere compresa ampiamente fra 1 e circa 12 g/1 (g/1); gli ioni-zinco possono essere presenti in una quantit? da circa 0,75 <a >circa 9 g/1 e l'agente complessante pu? essere presente in una quantit? usualmente compresa fra circa 10 e circa 100 g/1 ? seconda della particolare concentrazione di ioni-cobalto e zinco presenti nel bagno. La concentrazione degli ionicobalto e zinco nel bagno ? regolata ad un rapporto tale che 1?elettrodeposito contiene da circa 75% a circa 85% di zinco e per il resto cobalto presentandosi il pi? soddisfacente un deposito di lega contenente circa 80% di zinco e 20% di cobalto.

L?agente complessante ? formato preferibilmente da acido citrico compresi i suoi sali con metalli alcalini, ammonio, zinco e cobalto. Acido gluconico, acido alfa glucoeptonico > acido tartarico nonch? i loro sali con metalli alcalini, ammonio, zinco e cobalto possono anche venire impiegati preferibilmente in combinazione con almeno 10% del composto complessante acido citrico.

Secondo gli aspetti di metodo della presente invenzione, una lega di cobalto-zinco simulante un usuale elettrodeposito di cromo viene placcata su un sostrato conduttivo impiegando la composizione di bagno come qui in precedenza descritta a temperatur? comprese fra circa 15 e circa ?2?0 a densit? di corrente comprese fra circa Q,0> e circa 3,0 ampere per dm per periodi di tempo usualmente compresi fra poco come 30 secondi e circa un'ora o pi? a seconda dello spessore dell'elettrodeposito desiderato.

Il sostrato elettrodepositato incorporante la lega di cobalto-zinco pu? venire ulteriormente sottoposto ad un trattamento di passivazione, se si desidera portandolo in contatto con una soluzione di sciacquamento acquosa contenente una concentrazione diluita di cromo per migliorare ulteriormente la perdita di lucentezza e resistenza a corrosione del deposito. Eisultati particolarmente soddisfacenti vengono ottenuti quando s? impieghino la composizione di bagno e metodo della presente invenzione per placcare su rastrelliera pezzi di lavorazione comprendenti oppure aventi uno strato superficiale di nickel brillante, cobalto brillante, lega di nickel brillante/ ferro, ottone levigato, rame levigato ed acciaio levigato per formare, una placcatura brillante o semibrillante avente un aspetto decorativo che simula quella di un deposito usuale di cromo.

Benefici e vantaggi addizionali della presente invenzione diventeranno evidenti da una lettura del-la descrizione ed esecuzioni preferita considerata unitamente con gli esempi specifici forniti.

Secondo gli aspetti di composizione della presente invenzione, l?elettrolita acquoso contiene

come suoi costituenti essenziali un rapporto regolato di ioni-cobalto e ioni-zinco, un agente complessante presente in una quantit? sufficiente a mantenere

gli ioni-cobalto e zinco in soluzione; un agente

alcalino od acido di regolazione del pH, se necessario, per fornire un pH di bagno di circa 6 fino a circa 9; ed eventualmente sali conduttivi solubili nel bagno

e compatibili per migliorare la conduttivit? ed efficienza del bagno. Gli ioni-cobalto e zinco possono venire introdotti nel bagno impiegando qualsiasi sale compatibile solubile nel bagno compresi i sali di cobalto e zinco degli agenti complessanti usati. Tipicamente, possono venire usati i sali solfato e sali alogenuri come il cloruro di cobalto e di zinco.Per esempio, il cobalto pu? venire introdotto come solfato di cobalto epta-idrato (CoSO^^E^Q) che comprende il materiale preferito e disponibile in commercio sebbene possa venire impiegato anche solfato di cobalto-ammonio. Tipicamente, gli ioni-zinco vengono introdotti come solfato di zinco monoidrato (ZnSO^.I^O), che ? un materiale commercialmente preferito.

La concentrazione degli ioni cobalto nel bagno acquoso pu? essere ampiamente ??? circa 1 g/litro e circa 12 g/litro mentre : sono industrialmente preferite quantit? di circa 3 fino a circa 8 g/litro.

Una concentrazione particolarmente soddisfacente di ioni-cobalto ? circa 4 g/litro.4r?oncentaazioni di ioni-cobalto al di sotto di circa 1 g/litro, si incontra in taluni casi una indesiderabile perdita di vefficienza del bagno e costanza nelle caratteristiche dell'elettrodeposito. D'altro canto, concentrazioni di cobalto al di sopra di circa 12 g/litro sono indesiderabili a causa della tendenza a formare zone superficiali scure nelle porzioni di densit? di corrente elevata di un pezzo di lavorazione e tali concentrazioni elevate richiedono anche quantit? eccessive degli agenti complessenti organici che sono sensibili a degradazione e riducono la stabilit? del bagno. Per queste ragioni concentrazioni di ionicobalto di circa 3 fino a circa 8 g/litro vengono preferite per operazioni industriali che permettono 1<1>impiego di un ampio campo di densit? di corrente mentre producono costantemente elettrodepositi soddisfacenti simili a cromo-Ls concentrazione degli ioni-zinco nell?elettrolita acquoso pu? essere compresa ampiamente fra circa 0,75 ed una quantit? elevata come 9 g/litro con preferenza da un punto di vista industriale per quantit? di circa 2,5 fino a circa 6 g/litro. Risultati particolarmente soddisfacenti vengono ottenuti ad una concentrazione di ioni-zinco di circa 5?5 g/litro in combinazione con una concentrazione di ioni-cobalto di circa 4 g/litro alla quale concentrazioni di ioni sono necessarie solo quantit? moderate di agente complessante per mantenere questi ioni in soluzione permettendo una eccellente stabilit?, efficienza e semplice regolazione del bagno da un punto di vista industriale. Concentrazioni di ioni zinco al di sopra di circa 9 g/litro sono indesiderabili in quanto in taluni casi 1'elettrodeposito ottenuto presenta macchie chiare o bianche su sue determinate zone che diminuiscono il suo aspetto simile a cromo. A concentrazioni al di sotto di circa 0,75 g/litro, si incorre talvolta in perdita di efficienza del bagno e costanza nell*elettrodeposito applicato. Per queste ragioni, -<? >la concentrazione di ioni-zinco viene preferibilmente regolata entro un campo da circa 2,5 a circa 6 g/litro essendo particolarmente soddisfacente una concentrazione di circa 5,5 g/litro.

E? importante per ottenere un elettrodeposito soddisfacente simile a cromo che la concentrazione degli ioni cobalto e zinco nell'elettrolita acquoso sia regolata in rapporto alla quantit? dei due ioni presenti in modo da elettrodepositare una lega contenente da circa 75 a circa 85% in peso di zinco e per il resto essenzialmente cobalto. Idealmente? il rapporto di ioni-cobalto e zinco presenti nel bagno d? considerazione del pH , temperatura? densit? di corrente e configurazione dell'oggetto che si sta placcando viene regolato in modo da produrre Un deposito d? lege cobalto- zinco contenente circa 80% in peso di zinco e 20% di cobalto. Nelle condizioni preferite di composizione di bagno e di esecuzione, ? stato trovato che una concentrazione di ioni-cobalto di circa 4 g/litro ed una concentrazione di ioni zinco di circa 5,5 g/litro, un pH di circa 8, una temperatura di elettrolita di circa 24?G ed una densit? di corrente di circa

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1,0 fino a circa 1,5 ampere/dm effettuano una elettrodeposizione di una lega cobalto-zinco contenente circa 80% di zinco e circa 20% di cobalto. In queste condizioni, le concentrazioni relative di ioni-cobalto e zinco nell'elettrolita corrispondono ad un rapporto in peso molare di circa 1 : 1. Il rapporto molare fra i?ni cobalto e zinco dell'elettrolita pu? venire variato alquanto rispetto alla esecuzione preferita di circa 1 ?. 1 per cui il rapporto molare fra ioni cobalto e zinco pu? essere compreso fra circa 0,8 e circa 1,2 : 1 con preferenza per un rapporto solare di circa 0,9 fino a circa 1,1: 1. In qualsiasi caso, appropriate regolazioni del pH del bagno, temperatura , densit? di corrente e rimanenti parametri di placesture dovrebbero venire effettuate cos? da produrre un elettrodeposito contenente da circa 75 ad 85% in peso di zinco e preferibilmente circa

80% di zinco e 20% di cobalto.

Oltre agli ioni-cobalto e zinco, l'elettrolita contiene unaquantit? regolata di un agente complessante organico presente per mantenere sostanzialmente tutti gli ioni cobalto e zinco in soluzione. Agenti complessanti che sono stati trovati adatti secondo la realizzazione della presente invenzione comprendono acido citrico, acido gluconico, acido glucoeptonico, acido tartarico nonch? i loro sali con metalli alcalini, ammonio, zinco e cobalto. Fra i precedenti1 acido citroco o sali di acido citrico costituiscono il materiale preferito. L'impiego di acido citrico e oppure di un sale citrato rappresenta la realizzazione preferita per elettrodepositare una lega di cobaltozinco impiegando procedimenti di placcatura su rastrelliera. D'altro canto- il glucoeptonato di sodio risulta fornire i?.migliori risultati quando il bagno venga impiegato per la placcatura in massa di pezzi di lavorazione in un barile di elettroplaccatura. L*i?r Piego di agenti complessanti alternativi e oppure loro sali per placcature su rastrelliera ? stato trovato adatto per elettrodepositare una lega di cobaltozinco ad uno spessore di placcatura inferiore a circa 2,5 micrometri. Tuttavia, quando la lega di cobaltozinco venga elettroplaccata in quantit? superiore a 2,5 micrometri, ? stato notato che questi agenti complessanti alternativi producono in taluni casi depositi scuri e spugnosi che rendono necessaria l'aggiunta di acido citrito o di un sale citrato in combinazione con l?agente complessante alternativo per risolvere , questo problema. In generale, 1*impiego dell'agente complessante citrato in una quantit? di almeno circa 10% dell'agente complessante totale presente nel bagno oppure in quantit? di almeno circa 5 fino a 10g/ litro nell'elettrolita fornisce elettrodepositi soddisfacenti di uno spessore relativamente elevato.Per la placcatura su rastrelliera di sostrati conduttivi impiegando le condizioni di gran lunga preferite come qui sopra descritte, ? stato trovato molto desiderabile acido citrico medesimo presente in una quantit? di circa 40 g/litr?;

La concentrazione dell'agente complessante nell'elettrolita pu? essere compresa fra circa 10 e circa 100 g/litro con preferenza per concentrazioni comprese fra circa 20 e circa 75 g/litro. La concentrazione dell?agente complessante in termini di g/litro ? espressa in termini di peso di base equivalente rispetto all'acido citrico medesimo. -LA quantit? specifica di agente complessante impiegato ? regolata in rapporto alla quantit? di ioni-cobalto e zinco presenti nel bagno e viene usata preferibilmente in ima quantit? leggermente superiore a quella richiesta per mantenere questi ioni in soluzione. L'impiego di un eccesso notevole dell?agente complessante ? stato trovato indesiderabile in talune condizioni di funzionamento del bagno a causa della tendenza di tale eccesso a dare come risultato la deposizione di una lega di zinco-cobalto contenente pi? di circa 85% di zinco.

L?iettrolita acquoso viene regolato entro un pH di circa 6 fino a circa 9? un pH di circa 8 essendo di gran lunga preferito. Se necessario, ilb?gno. pu? venire regolato entro il richiesto campo di funzionamento di pH impiegando un agente alcalino quale un idrossido di metallo alcalino od idrossido di ammonio che costituisce il materiale preferito. Agenti di regolazione di pH acidi comprendono acido solforico o qualsiasi fra i carbossi-idrossi acidi organici qui sopra riportati come agenti complessanti quali acido citrieo, acido gluconico e simili.

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II Oltre ai costituenti precedenti? il bagno pu? contenere eventualmente ancora sali solubili e compatibili col bagno per migliorare conduttivit? dell?elettrolita. Questi sali che conferiscono conduttivit? comprendono sali solfati di metalli alcalini e di ammonio e vengono preferiti per l'uso con anodi insolubili.Inoltre, sali alogenuri di metalli alcalini-e di ammonio quali cloruro di ammonio, per esempio, possono anche venire impiegati per aumentare la condut-tivit? del bagno quando si impieghino anodi solubili. Preferibilmente vengono usati i sali solfati. Quando impiegati, questi sali che conferiscono conduttivit? possono ammontare fino a circa 50 g/litro o pi?,essendo tipiche concentrazioni di circa 20 fine a circa 40 g/litr?^ L?impiego di tali sali di conduttivit? non ? normalmente necessario ma ? stato trovato che il lororv uso nel campo preferito migliora conduttivit? del bagno e fornisce anche un leggero miglioramento nell'aspetto dell'elettrodeposito formato.

Secondo gli aspetti di metodo della presente invenzione, l?elettrolita acquoso viene regolato entro un campo di temperatura di circa 15?C -fino ? circa 52?C, essendo industrialmente preferita una temperatura d? circa 2l?C fino a circa 27?C. Risultati particolarmente soddisfacenti si ottengono ad una temperatura di 24<P>C. E? stato trovato che temperature di bagno superiori a circa 32?c producono in taluni casi un elettrodeposito a macchie bianco grigio sabbioso o ruvido e per questa ragione si preferisce mantenere la temperatura del bagno ad un livello inferiore a circa 52?C. Temperature al di sotto di circa?5<0>C non sono pratiche da un punto di vista industriale.

L'elettrolita acquoso pu? venire fatto funzionare entro un ampio campo di densit? di corrente com-2 preso un valore basso come circa 0,005 ampere/dm

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ed elevato come circa 5,0 ampere/dm o pi?. Da un punto di vista industriale vengono preferite densit? 2 di corrente di circa 1,0 fino a circa 1,5 ampere/dm . Durante lo stadio di elettrodeposizione non ? ordinariamente necessario agitamento del bagno. Per placcatura su rastrelliera, l'agitamento con asta catodica viene preferito con le placcatura in mucchio effettuando l'agitamento mediante un barile di elettroplaccatura.

La durata dell?elettrodeposizione varier? a seconda della composizione del bagno, densit? di corrente e spessore dell'elettrodeposito desiderato. Normalmente, per depositi simili a cromo decorativi brillanti relativamente sottili compresi come spessore fra circa? ( Q25?ecirca 1, 25 micrometri possono venire usati tempi d? placcatura tra circa $Q secondi e circa 15 minuti a densit? di corrente di circa

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1,0 fino a circa 1,5 ampere/dm . Per depositi siadii a cromo relativamente pi? spessi, possono venire impiegati tempi di placcatura fino a circa 1 ora o pi? che producono spessori di placcatura compresi fra circa 2,5 e circa 6 micrometri* Elettrodepositi pesanti superiori a 25 micrometri possono anche venire depositati con produzione di un deposito uniforme ma in essi va sacrificato un po' della lucentezza ? brillantezza della placcatura.

L?oggetto da placcare pu? venire elettrizza*, to catodicamente impiegando un anodo solubile quale un anodo di zinco, di cobalto oppure di lega zincocobalto. Pu? venire impiegato anche un anodo insolubile costituito da carbone, grafite od acciaio inossidabile. Preferibilmente viene usato un anodo di acciaio inossidebile insolubile.

Il bagno e metodo della presente invenzione sono ulteriormente caratterizzati dalla versatilit?, facilit? di regolazione e stabilit? e sono particolarmente adattabili per la placcatura su rastrelliera di oggetti, particolarmente di quelli aventi uno strato superficiale di nickel, cobalto lega di nickelferro, ottone, rame od acciaio. Quando si depositi Xa lega di cobalto-zinco, come deposito simile a cromo decorativo in spessori di circa 0,25 fino a circa 1,25 micrometri, il deposito finale assume un carattere dello strato superficiale sul quale viene placcato. Per esempio, se la superficie ? nickel brillante, cobalto brillante, lega di nickelferro brillante, rame brillante oppure ottone od acciaio levigato, il risultante deposito di legacobalto-zinco simula una placcatura simile a cromo brillante. D'altro canto, se la superficie ? una superficie opaca o semibrillante, la risultante lega di cobalto-zinco decorativa ? caratterizzata dall'a-vere un aspetto simile a cromo opaco o semibrillante. Indipendentemente dal tipo di sostrato, all'aumen-tare di spessore del deposito di cobalto-zinco,avvicinandosi ad una placcatura relativamente spessa di pi? di circa 25 micrometri, si ottiene un elettrodep?sito gener?lmente uniforme,accompagnato da una perdita di un po' della lucentezza.

Per illustrare ulteriormente gli aspetti di composizione e metodo della presente invenzione vengono fomiti gli esempi che seguono. S? intende che gli esempi vengono dati a scopi illustrativi e non vanno intesi limitanti il campo della invenzione come ? stata qui descritta.

Esempio 1

Yiene preparato un elettrolita acquoso contenente 20 g/litro di solfato di cobalto eptaidrato, 10 g/litro di solfato di zinco monoidrato e 50 g/litro di acido citrico. Il pH dell?elettrolita viene regolato ad 8,2 con idrossido di ammonio.

L'elettrolita viene regolato ad una temperatura di circa 27?C e un pannello di acciaio piegato a forma di S viene placcato con 5 micrometri di nickel brillante e poi placcato nel piesente bagno di eletroplaccatura al cobalto-zinco per 2,5 minuti a 2,0 ampere/dm 2. Il risultante deposito di lega al cobalto-zinco ha un eccellente colore di cromo e la placcatura ? uniformemente brillante sull'intero pannello. -Esempio 2

Un pannello -Identico di acciaio a forma di S avente su esso un elettrodeposito di nickel brillante da 5 micrometri viene placcato con il medesimo elettrolita di cobalto-zinco come descritto nell?esempio 1 a pH 8,2 e ad una temperatura di 27?C per

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un periodo di 10 minuti ad 1,5 ampere/dm . L?elettrodeposito risultante ha un eccellente colore di cromo ed ? brillante sull'intei<?>0 ,pannello. Una analisi dell?elettrodeposito di cobalto-zinco rivela che esso contiene circa 80% di zinco e 19,8% in peso di cobalto.

Esempio 3

Viene preparato un elettrolita acquoso come nell?esempio 1 ma al posto dell?agente complessante acido citrico vengono impiegati 50 g /litro di acido gluconico. Con impiego delle identiche condizioni riportate nell?esempio 1* si ottiene un elettrodeposito di cobalto-zinco sul pannello di acciaio placcato di nickel a forma di S, identico a quello ottenuto nell'esempio 1.

Esempio 4

Viene preparato un elettrolita acquoso contenente cobalto-zinco come nell?esempio 1 ma contenente 50 g/litro di acido tartarico in luogo dell'agente complessante acido citrico impiegato nell'esempio 1-II bagno nelle identiche condizioni descritte nel'-l'esempio 1 d? come risultato un deposito brillante uniforme avente eccellente colore di cromo sul pannello di acciaio a forma di S placcate di nichel. Esempio 5

Viene preparato un elettrolita acquoso di cobalto-zinco come nell'esempio 1 in cui per? invece dell'agente complessante acido citrico vengono impiegati 50 g/litr? di acido ?-glucoeptonico. In condizioni identiche a quelle descritte nell'esempio 1, viene prodotto un elettrodeposito uniformemente brillante avente un eccellente colore di cromo sul pannello di acciaio a forma di P placcato di nickel.

Gli elettrodepositi di cobalto-zinco prodotti nelle condizioni degli esempi 1, 4 e 5 son? tipici di depositi^simili a cromo decorativi relativamente sottili eventi uno spessore di meno di circa 2,5 micrometri. L?elettrodeposito dell'esempio 2 ? tipico di un deposito di cobalto-zinco pi? pesante di uno spessore maggiore di circa 2,5 micrometri nelle condizioni di tempo e densit? di corrente impiegata.

Esempio 6

L?elettrolita di cobalto-zinco acquoso dell'esempio 3 contenente acido gluconico viene impiegato per elettrodepositare su un pannello di acciaio a forma di S placcato di nickel una lega di cobaltozinco usando le condizioni riportate nell?esempio 2,

2

cio? 10 minuti ad 1?5 ampere/dm - Un esame dell?elettro deposito rivela un colore grigio discutibile nelle aree rdi elevata densit? di corrente ed un colore generale pi? scuro della placcatura ottenuta secondo l'esempio 2. Mediante l'aggiunta: di 5 g/litro di acido citrico all'elettrolita contenente acido gluconico seguito da una nuova regolazione del pH circa 8,2 con idrossido di ammonio, una placcatura di un pannello di acciaio a forma di S simile placcato di nickel produce un elettrodeposito di cobalto-zinco che ? uniformemente brillante sull'in-tero pannello ed ha un eccellente colore di cromo simile a quello ottenuto secondo l?esempio 2.

Esempio 7

Viene preparato un elettrolita come nell?esempio 5 contenente 20 g/litro di solfato di cobalto eptaidrato, 10 g/litro di solfato di zinco monoidrato e 50 g/litro di glucoeptonato di sodio che viene impiegato per elettroplaccare unpannello di acciaio a forma di S placcatodi.nickel nelle condizioni riportate nell?esempio 2. Il deposito di placcatnra pi? pesante ? simile a quello ottenuto nell?esempio 5 impiegando il bagno privo di acido citrico in quanto ha un aspetto grigio indesiderabile nelle aree di elevata densit? di corrente ed un colore generale pi? scuro? Anche ora R aggiunta di 56/litro di acido citrico seguiti da una nuova regolazione del pH del bagno ad 8,2 con idrossido di ammonio impiegando le medesime condizioni, cio? 10 minuti

2

di placcatura a 1,5 ampere/dm produce una placcatura di lega di cobalto/zinco uniformemente brillante avente un eccellente colore di cromo, equivalente a quella ottenuta secondo l?esempio 2*

Esempio 8

Un elettrolita di cobalto-zinco acquoso viene preparato come nell'esempio 7 ma con un ?ontenuto di

50 g/litro di acido tartarico invece di glucoeptonato di sodio. Un pannello di acciaio a forma di S placcato 2 di nickel viene placcato per 10 minuti, ad 1?5 ampere/da secondo le condizioni dell'esempio 2. Si osserva che il risultante elettrodeposito di cobalto-zinco ? di colore pi? grigio di quello ottenuto sec?ndo l'esempio 6 impiegando acido gluconico da solo. L'aggiunta di 10 g/litro di acido citrico in combinazione con 50 g/litro di acido tartarico seguiti da regolazione del pH d? come, risultato la deposizione su un pannello di acciaio

a forma di S, simile di un elettrodeposito di cobalto/zinco che ha una uniforme brillantezza sull'intera superficie ed ha un eccellente aspetto simile a cromo equivalente a quello ottenuto nell'esempio 2.

I depositi di lega di cobalto-zinco prodotti secondo la presente invenzione e gli esempi specifici mostrano aumentata durezza che si avvicina a quella di depositi di cromo decorativi particolarmente del tipo prodotti impiegando bagni di placcatura al cromo trivalente. La capacit? di ottenere depositi di lega di cobalto-zinco pi? spessi migliora anche notevolmente la resistenza alla abrasione di tali placcature.

E? stato inoltre scoperto che migliore resistenza a perdita di lucentezza di tali placcature di lega cobalto-zinco pu? venire ottenuta sottoponendo la placcatura di cobalto-zinco ad un trattamento di passivazione dopo la operazione di placcatura.il miglioramento nella resistenza a perdita di lucentezza di tali placcature ? stato confermato mediante prove con spruzzo di sale neutro dei tipi usualmente impiegati per depositi di placcatura di nickel che rappresentano tipicamente una condizione di esposizione blanda fino a moderata. Secondo la esecuzione preferita della presente invenzione, l? passivazione della placcatura di lega cobalto-jjinco viene ottenuta dopo uno sciacquamento con acqua dell'oggetto placcato impiegando una soluzione di sciacquamento al cromo acquosa diluita contenente tipicamente da circa 3 a circa 15 g/litro di un sale cromato o bicromato. La soluzione di sciacqua-mento viene usualmente regolata ad una temperatura compresa fra circa 15 e circa 49?C e viene eseguita per un periodo di circa 5 fino a circa 30 secondi. Questi risultati sono alquanto sorpendenti :in quanto un trattamento di passivazione s?mile di una lega di cobalto-stagno quale prodotta secondo il metodo riferito nel brevetto U.S.A. 4.035249? ha poco o nessun effetto sulla resistenza a perdita di lucentezza di tali depositi di lega-cobalto-stagno.

Esempio 9

Il pannello di acciaio a forma di S avente una placcatura di nickel ed una elettroplaccatura di cobalto-zinco su esso come prodotta secondo l?esempio 1 viene sciacquato con acqua usando acqua di Gabinetto e viene ulteriormente sottoposto ad un trattamento di sciacquamento con cromo diluito impiegando Una soluzione contenente circa 10 g/litro di bicromato di sodio ad una temperatura di 27?C per un periodo di 15 secondi. Il pannello passivato viene poi sciacquato con acqua.

Valutazioni con spruzzo di sale neutro rivelano una resistenza superiore a perdita di lucentezza rispetto al medesimo pannello di prova che non ha subito il trattamento di passivazione al cromo.

Mentre sar? evidente che la presente invenzione qui riferita ? ben calcolata per ottenere i benefici e vantaggi qui sopra riportati, si apprezzer? che la medesima invenzione ? suscettibile di modificazioni, varianti e cambiamenti senza per questp uscire dal suo spirito.

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Claims (42)

RIVENDICAZIONI -

1. Composizione di bagno acquosa pep elettrodepositare.una placcatura di lega cobalto-zinco contenente circa 1 fino a circa 12 g/litro di ioni-cobalto, circa 0,75 fino a circa 9 g/litro di ioni zinco, un agente complessante presente in una quantit? sufficiente a mantenere detti ioni cobalto e zinco in soluzione, il bagno avendo un pH di circa 6 fino a circa 9.

2. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1, in cui detti ioni cobalto sono presenti in ima quantit? di circa 5 fino a circa 8 g/litro e deisti ioni zinco sono presenti in una quantit? d? circa 2,5 fino a circa 6 g/litro.

3- Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1, in cui detti ioni cobalto sono presenti in una quantit? di circa 4 g/litro e detti ioni,zincp sono presenti in una quantit? di circa 3?5 g/litro?.

4. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui detti ioni cobalto e detti ioni zinco sono presenti in concentrazioni relative per depositare una lega di cobalto-zinco contenente da circa 75 e circa 85% in peso di zinco e per il resto essenzialmente cobalto.

5. Composizione d? bagno ^secondo la rivendicaalone 1 oppure 2, in cui detti ioni cobalto e detti ioni zinco sono presenti in un rapporto tale da depositare la detta lega di cobalto-zinco contenente circa 80% in peso di zinco e per il resto essenzialmente cobalto.

6. Composizione di bagno secondo la rivendica-zione 1 oppure 2? in cui detti ioni cobalto e detti ioni zinco sono presenti in una quantit? tale da fornire un rapporto molare tra ioni cobalto e zinco di circa 0,8 fino a circa 1,2 : 1.

7- Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1 oppure 2, in cui detti ioni cobalto e detti ioni zinco sono present? in una quantit? tale da fornire un rapporto molare tra ioni cobalto e zinco di circa 0,9 fino a circa 1,1 : 1.

8. Composizione di bagno secondo la rivendica-zione 1 oppure 2, in cui detti ioni cobalto e detti ioni zinco sono presenti in una quantit? tale da fornire un rapporto molare tra ioni cobalto e zinco di eirca . 1: 1^

9. Composizione di bagno sec?ndo la rivendicazione 1, in cui il detto agente complessante comprende un composto scelto dal gruppo formato da acido citri-co, acido gluconico,acido u-glucoeptonico, acido tar^ tarico, nonch? loro sali di metalli alcalini,ammonio, cobalto e zinco e loro miscugli.

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10. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1? in cui il detto agente complessante ? presente in una quantit? di circa 10 fino a circa 100 g/li tro, calcolato come equivalente di peso rispetto ad acido citrico.

11. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 2, in cui il detto agente complessante ? presente in una quantit? di circa 20 fino a circa 75 g/litro? calcolato come equivalente di peso rispetto ad acido citrico.

12. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 3, in cui il detto agente complessante ? presente in ima quantit? di 40 g/litro calcolato come equivalente di peso rispetto ad acido citrico*.

13. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1? avente un pH di circa 8.

14. Gomposizione di bagno secondo la rivendicazione 1, in cui il detto agente complessante comprende acido citrico? i suoi sali con. metalli alc?liai?ammonio,cobalto e zinco nonch? loro miscugli.

15. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 9? in cui detto agente complessante comprende acido citrico in caabinazione con almenotcofr?*acido gluconico* acido ?-gluco-eptonico? acido tartarico e loro sal? con metalli alcalini? ammonio? cobalto e zinco?

16, Composizione di bagno secondo la rivendicazione 15 in cui l'agente complessante acido citrico ? presente in una quantit? di almeno 5 ?5/1itro,calcolato come equivalente di peso rispetto ad. acido citri-co,

17 Composizione di bagno secondo la rivendicazione 15, in cui il detto agente complessante comprende almeno 10 g/litro di acido citrico o suo sale, calcolato come equivalente di peso rispetto ad acido citrico.

18. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 131 in cui il detto agente complessante compren*-de prevalentemente acido citrico 0 suoi sali.

19 Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un sale di conduttivit? compatibile solubile nel bagno.

20. Composizione di bagno secondo la rivendica-zione 19? in cui il detto sale di conduttivit? ? presente in una quantit? fino a circa 50 g/litro.

21. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 19s in cui il detto sale di conduttivit? ? presente in una quantit? di circa 20 fino a circa 40 g/litro.

22. Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un agente di regolazio-ne del pH compatibile e solubile nel bagno,

23* Composizione di bagno secondo la rivendicazione 1, contenente circa 4 g/litro di ioni cobalto, circa 3,5 g/litro di ioni zinco, circa 40 g/litro di agente complessante, calcolato come equivalente di peso rispetto ad acido citrico, il detto bagno avendo u_p pH di circa 8,

24. Composizione di bagno secondo la rivendica-zione 23, in cui il detto agente complessante comprende acido citrico, suoi sali con metalli alcalini ammonio, cobalto e zinco nonch? loro miscugli.

25. Ketodo per alettrodepositare una lega di cobalto-zinco su un sostrato conduttivo per ripartire ad esso un aspetto di cromo simulato, comprendente gli stadi di portare in contatto il sostrato con un elettrolita acquoso ad un pH di circa 6 fino a circa 9, contenente circa 1 fino a circa 12 g/litro di ioni cobalto, circa 0,75 fino a circa 9 g/litro di ioni zinco, un agente complessante presente in una quantit? sufficiente a mantenere detti ioni cobalto e detti ioni zinco in soluzione, regolare il rappor-to fra detti ioni cobalto e zinco nell'elettrolitain modo da elettrodepositare una lega di cobalto-zinco contenente circa 75 fino a circa 85% in peso di zinco e per il resto essenzialmente cobalto ed elettrizzare__ detto sostrato mentre ? in contatto con il detto elettrolita per depositare una placcatura di. lega di cobalto-zinco dello spessore desiderato.

26. Metodo secondo la rivendicazione 25* comprendente l?ulteriore stadio di regolare il d?tto elettrolita entro un campo di temperature da circa 16 a circa 52?C.

27. Metodo secondo la rivendicazione 25, comprendente l'ulteriore stadio di regolare il detto elettrolita entro un campo di temperature da circa 21 a circa 27?G.

28. Metodo secondo la rivendicazione 25,comprendente l'ulteriore stadio di regolare il detto elettrolita ad una temperatura di circa 24?C,

29. Metodo secondo la rivendicazione 25,in cui il detto agente complessante IBI detto elettrolita comprende un composto scelto dal gruppo formato da acido citrico? acido gluconico, acido cx^glucoeptonico? acido tartarico,loro sali con metalli alcalini, ammonio, cobalto e zinco nonch? loro miscugli..

30. Metodo secondo la rivendicazione 25,in cui lo stadio di elettrizzare il detto sostrato viene eseguito per fornire una densit? di corrente 2

di circa 0,05 fino a circa 3?0 ampere/dm .

31.Metodo secondo la rivendicazione 2$,in cui il detto agente complessante comprende acido citrico e detti suoi sali.

32. Metodo secondo la rivendicazione 29?in cui il detto agente complessante comprende acido citrico e detti suoi sali in combinazione con almeno uno fra acido gluconico, acido ?-glueoeptonico, acido tartarico e .detti loro sali.

33 Metodo secondo la rivendicazione 25? in cui lo stadio di elettrizzare il detto sostrato viene effettuato ponendo il sostrato su una rastrelliera.

34. Metodo secondo la rivendicazione 29, in cui il detto agente complessante comprende glucoeptonato di sodio e lo stadio di elettrizzare il detto sostrato viene eseguito in un barile di elettroplaccatura.

35. Metodo secondo la rivendicazione 25, in cui il detto elettrolita contiene circa 3 fino a cir ca^-jJ g/litro di ioni-cobalto, circa 2,5 fino a circa 6 g/litro di ioni zinco, e circa 2o fino a circa 75 g/litro di agente complessante, il detto elettrolita avendo una temperatura di circa 21 fino a circa 27?C.

36. Metodo secondo la rivendicazione 25, in cui i detti ioni cobalto sono presenti in una quantit? di circa 4 g/litro, detti ioni zinco sono presenti in una quantit? di circa 3?5 g/litro, detto agente complessante ? presente in ima quantit? di circa 40 g/litro, detto bagno avendo una temperatura di circa 24?C, un pH di circa 8 e detto stadio di elettrizzazione del sostrato venendo effettuato ad una densit? di cor-2

rente di circa 1,0 fino a circa 1,5 ampere/dm.

37 Metodo secondo la rivendicazione 36? in

cui detto agente complessante comprende acido citrico e suoi sali con. metalli alcalini, ammonio, cobalto e zinco, compresi loro miscugli.

38. Metodo secondo la rivendicazione 25? comprendente gli ulteriori stadi di sciacquare con acqua il detto sostrato portante il detto deposito di lega cobalto-zinco e sottoporre il sostrato placcato ad un trattamento di passivazione.

39. Metodo secondo la rivendicazione 38* in cui il detto trattamento di passivazione comprende portare in contatto il sostrato placcato con una soluzione di sciacquamento acquosa diluita di cromo.

40. Metodo secondo la rivendicazione 39?in cui la soluzione di sciacquamento acquosa al cromo contiene circa 3 fino a circa.15 g/litro di un sale cromato o bicromato.

41. Metodo secondo la rivendicazione 39 com-prendente l'ulteriore stadio di regolare la temperatura della detta soluzione acquosa di sciacquamento al cromo entro un campo da circa 15 s circa 49?C,

42. Metodo seconso la rivendicazione 39,comprendente l'ulteriore stadio di regolare il periodo di detto contatto entro un campo da circa 5 a circa 30 secondi.