NL8100570A

NL8100570A - Elektrolytvloeistof voor het galvanisch neerslaan van aluminium.

Info

Publication number: NL8100570A
Application number: NL8100570A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1981-02-06
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-09-01
Also published as: US4379030A; EP0057954A2; EP0057954B1; EP0057954A3; DE3263204D1; JPS57149482A; JPS6053758B2; CA1193995A

Description

....... " '..... T

iy -I

-v* PHN 9951 1 N. V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Elektrolytvloeistof voor het galvanisch neerslaan van aluminium".

De uitvinding heeft betrekking op een elektrolytvloeistof voor het galvanisch neerslaan van duktiel aluminium op een elektrisch geleidend substraat, de werkwijze voor het langs galvanische weg neerslaan van duktiel aluminium op een substraat en op de aldus verkregen 5 produkten.

Uit het U.S. Octrooischrift 3,355,368 is een dergelijke vloeistof bekend, dat in hoofdzaak bestaat uit een organisch complex van een aluminiumhalohydride en een ether, terwijl de vloeistof ongeveer O, 1 - 5 vol.% vrije ether bevat.

10 Chi een dergelijk bad te bereiden, wordt een oplossing van

AlCl^ en LiAlH^ in ether in een molaire verhouding samengebracht waarbij het halohydride, b.v. A1HC12 wordt gevormd. De oplossing wordt af gedampt op het kookpunt van het oplosmiddel tot de genoemde hoeveelheid rest-oplosmiddel is bereikt. Het bad wordt voor elektrolyse toe-15 gepast bij een temperatuur tussen het smeltpunt en kookpunt van de oplossing. De bedoeling van deze bereidingswijze is de brandgevaarlijkheid te elimineren. Ondanks het verminderde gevaar van brand of explosie van het bad wordt toch aanbevolen, het bad onder een beschermende atmosfeer te bedrijven.

20 Door deze omslachtige bereidingswijze is dit galvanische bad voor praktische toepassing niet erg aantrekkelijk.

Voorts is uit het U.S. Octrooischrift 4,145,261 een elektrolytvloeistof bekend dat een aprotisch oplosmiddel met etherstruktuur en een tweede, inert aprotisch oplosmiddel of een oplosmiddel dat in 25 staat is tot het vormen van een ccördinatieve verbinding omvat, waarin watervrij aluminiumchloride en een metaalhydride opgelost zijn. Het oplosmiddel met etherstruktuur heeft de formule RO-(CH0)_ - 0 - (CH-0 - q Z XlL j μ Ω OR , waarin m en n gehele getallen tussen 1 en 6 zijn en R en R alkyl-groepen.

2 30 Een bezwaar van deze vloeistof is, dat er slechts tot 1 A/dm aluminium mee kan worden neergeslagen en dat het verkregen aluminium meestal bros is.

Volgens de uitvinding is het nu mogelijk gebleken, duktiel 8100570 i i __j » * 6 « ΡΗΝ 9951 2 2 aluminium met een stroamsterkte tot meer dan 4A/dm te verkrijgen.

De electrolytvloeistof die een organisch complex van een aluminiumhalohydride bevat is volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de vloeistof bestaat uit een oplossing van êên of meer verbindingen 5 MH^Cly.nL in een aprotisch oplosmiddel van de structuur RO - (CH2)m -0 - (CEL) - OR**, waarin x + y = 3 en x zowel als y tenminste 0,25 en « Tl ten hoogste 2,75 bedragen, L een ligand is dat met het halohydride een coördinatieve verbinding vormt, 10 R en R alkylgroepen zijn en m en n gehele getallen tussen 1 en 6.

Het blijkt van voordeel te zijn in vergelijking tot bekende vloeistoffen dat die volgens de uitvinding geen Li bevat. Dit heeft blijkbaar tot gevolg, dat hogere stroomdichtheden kunnen worden toege-15 past bij de elektrolyse en dat het ermede neergeslagen aluminium duk-tiel is.

De bereiding van de verbindingen A1H Cl .nL voor L = (CH9).0 x y ^4 (tetrahydrofuraan) respectievelijk triethylamine ^Η,-^Ν kan worden ontleend aan het handboek "Hydrides of the Elements of Main Groups I-IV 20 van E. Wiberg en E. Amberger, Elsevier, Amsterdam, London, New York 1971. Andere mogelijke verbindingen L zijn· trimethylamine, tripropyl-amine, 2-methyl-tetrahydrofuraan en 2,3-dimethyltetrahydrofuraan.

Ter toelichting van de uitvinding dienen de volgende uitvoer r ingsvoorbeelden.

25 Voorbeeld 1

In 200 ml diethyleenglycoldiethylether wordt 60 g kristallijn A1H2C1.N 2 opgelost. Het soortelijke geleidingsvermogen X van deze oplossing bedraag 2,6 mS cm \ Elektrolyseproeven worden bij kamer- 2 temperatuur uitgevoerd bij 0,5-1 - 2- 3- 4en5 A/dm . Goed duk- 2 2 30 tiel aluminium wordt verkregen tot 4A/dm . De badspanning bij 1 A/dm is 3,6 V. De verkregen aluminiumlagen ter dikte van ongeveer 11 ^um zijn goed hechtend aan het kopersubstraat en bezitten een goede buigbaarheid van meer dan 4 buigingen.

Eén buiging bestaat uit het vouwen van het losgepelde alumi-35 nium, glad strijken van de vouw en het weer terug vouwen..

Voorbeeld 2

In 150 ml gedestilleerde diethyleenglycoldimethylether wordt 55,8 A1C1.J ,-H.j 5 . 2 (CH2)^0 opgelost, welke oplossing een specifiek 8100570 ί PEN 9951 3 “1 2 geleidingsvermogen van 3,2 mS cm bezit. Bij 1 A/dm. bedraagt de bad- spanning 3,4 V. Goed duktiel aluminium wordt in het gehele strocmdicht- 2 heidsgebied van 0,5 tot en met 4,0 A/dm verkregen.

5 10 15 20 25 30 8 1 0 0 5 7 0 35

Claims

1. Elektrolytvloeistof voor het galvanisch neerslaan van aluminium op een substraat, die een organisch complex van een aluminiumhalohydride bevat, met het kenmerk, dat de vloeistof bestaat uit een oplossing van één of meer verbindingen Aliy31y.nL in een aprotisch oplosmiddel van 5 de structuur PO- (0¾) - 0 - (CH2)n - OR1, waarin x + y = 3 en x zowel als y tenminste 0,25 en ten hoogste 2,75 bedragen, L een ligand is dat met het halohydride een coördinatieve 10 verbinding vormt, R en R alkylgroepen zijn en m en n gehele getallen tussen 1 en 6 zijn.

2. Elektrolytvloeistof volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ligand L . ·. tetrahydrofuraan is.

3. Elektrolytvloeistof volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ligand L triethylamine is.

4. Werkwijze voor het galvanisch neerslaan van duktiel aluminium op een elektrisch geleidend substaat onder toepassing van een elektrolytvloeistof volgens één van de conclusies 1 t/m 3.

5. Substraat dat met een volgens conclusie 4 verkregen laag duk tiel aluminium is bedekt. 25 30 8100570 35