NL9000308A - MIXTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL DEPOSITS. - Google Patents
MIXTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL DEPOSITS. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9000308A NL9000308A NL9000308A NL9000308A NL9000308A NL 9000308 A NL9000308 A NL 9000308A NL 9000308 A NL9000308 A NL 9000308A NL 9000308 A NL9000308 A NL 9000308A NL 9000308 A NL9000308 A NL 9000308A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- mixture
- amount
- conversion
- present
- nickel
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 title description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 claims description 16
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 claims description 16
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 claims description 15
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 nitrate ions Chemical class 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000151 chromium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) phosphate Chemical compound [Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 5
- 238000000454 electroless metal deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- MQLJIOAPXLAGAP-UHFFFAOYSA-N 3-[amino(azaniumylidene)methyl]sulfanylpropane-1-sulfonate Chemical compound NC(=N)SCCCS(O)(=O)=O MQLJIOAPXLAGAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 2
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynenickel Chemical compound [P].[Ni] OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M phosphinate Chemical compound [O-][PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930182843 D-Lactic acid Natural products 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001096 P alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHJJWPXKTFKKPD-UHFFFAOYSA-N [Ni+3].[O-]P([O-])[O-] Chemical compound [Ni+3].[O-]P([O-])[O-] PHJJWPXKTFKKPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 229940085991 phosphate ion Drugs 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
- C23C18/34—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents
- C23C18/36—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron using reducing agents using hypophosphites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
Titel: Mengsel en werkwijze voor het vervaardigen van metaalafzettingen. BESCHRIJVINGTitle: Mixture and method of manufacturing metal deposits. DESCRIPTION
Deze uitvinding betreft het stroomloos vervaardigen van zwarte nikkelafzettingen.This invention concerns the electroless production of black nickel deposits.
Het stroomloos afzetten van nikkel is reeds enige tijd bekend.Electroless deposition of nickel has been known for some time.
Met een stroomloze nikkelafzetting beklede artikelen worden beschreven b.v. in US-A-3.088.846. Tegenwoordig bestaat een algemene commerciële behoefte, gedeeltelijk ingegeven door modekwesties, aan zwarte stroomloze nikkelafzettingen, in de eerste plaats maar niet uitsluitend voor decoratieve toepassing. Dergelijke afzettingen worden typisch vereist op blootliggende metalen onderdelen en/of huizen voor televisietoestellen, videocassetterecorders en hi-fi-apparatuur.Electroless nickel plated articles are described e.g. in US-A-3,088,846. Today, there is a general commercial need, partly motivated by fashion issues, for black electroless nickel deposits primarily but not exclusively for decorative application. Such deposits are typically required on exposed metal parts and / or housings for television sets, video cassette recorders and hi-fi equipment.
EP-A-0.094.127 stelt een oplossing voor het probleem van de vervaardiging van zwarte stroomloze nikkelafzettingen voor. Het beschrijft dat een stroomloos met nikkel bekleed artikel kan worden behandeld in een chromaationen, fosfaationen en naar keuze sulfaationen bevattend bad, en worden onderworpen aan een periodiek omkerende stroom. EP-A-0.094.127 duidt aan, dat het stroomloze nikkel kan worden afgezet uit een bad dat in de handel wordt gebracht door Enthone onder het handelsmerk ENPLATE 415. (Het woord "ENPLATE" is een handelsmerk.)EP-A-0.094.127 proposes a solution to the problem of manufacturing black electroless nickel deposits. It describes that an electroless nickel-coated article can be treated in a chromate ion, phosphate ion and optionally sulfate ion bath, and subjected to a periodic reversal flow. EP-A-0.094.127 indicates that the electroless nickel can be deposited from a bath marketed by Enthone under the trademark ENPLATE 415. (The word "ENPLATE" is a trademark.)
Gevonden werd echter, dat door het ENPLATE 415-bad gevormde afzettingen, die vervolgens worden omgezet alleen dan een behoorlijk zwarte laag opleveren, wanneer het stroomloze bad voor metaalafzetting ouder is dan 1, maar niet meer dan 3, metaal-turnovers. (Een metaal-turnover wordt bereikt wanneer uit een bad voor metaalafzetting dat gewicht aan metaalionen is afgezet, dat oorspronkelijk aanwezig was in het bad; gedurende de metaalafzetting wordt het bad aangevuld met metaalionen en over het algemeen met reductiemiddel.)It has been found, however, that deposits formed by the ENPLATE 415 bath, which are then converted, only yield a quite black layer when the electroless metal deposition bath is older than 1, but not more than 3, metal turnovers. (A metal turnover is achieved when deposited from a metal deposition bath that weight of metal ions that was originally present in the bath; during the metal deposition, the bath is replenished with metal ions and generally with reducing agent.)
Omdat het bad voor stroomloze metaalafzetting alleen doeltreffend kan werden gebruikt voor twee metaal-turnovers, en geen van tweeën daarvan de eerste is, treedt, indien het afgezette nikkel vervolgens zwart moet worden, een aanmerkelijke verspilling van materialen van het bad voor metaalafzetting op, tenzij dit bad wordt gebruikt voor andere doelen gedurende de eerste en na de derde turnover.Since the electroless metal deposition bath can only be effectively used for two metal turnovers, neither of which is the first, if the nickel deposited subsequently turns black, a significant waste of materials of the metal deposition bath occurs unless this bath is used for other purposes during the first and after the third turnover.
Gevonden werd nu, dat de aanwezigheid van sacharine in een stroomloos vernikkelbad de mogelijkheid biedt nikkel af te zetten gedurende de gehele levensduur van het bad en dat de afgezette nikkel-fosfor-legering vervolgens uniform kan worden gezwart of althans op een betere wijze dan tot nu toe mogelijk was.It has now been found that the presence of saccharin in an electroless nickel plating bath provides the opportunity to deposit nickel throughout the life of the bath and that the deposited nickel-phosphorus alloy can then be blackened uniformly or at least in a better manner than it has been was possible.
Volgens een eerste aspect van de onderhavige uitvinding wordt een materiaal voor stroomloze nikkelafzetting verschaft, dat sacharine met bevat. De sacharine is over het algemeen aanwezig in een doeltreffende hoeveelheid om het afgezette nikkel later te kunnen zwarten.According to a first aspect of the present invention, an electroless nickel deposition material containing saccharin with is provided. Saccharin is generally present in an effective amount to black the deposited nickel later.
Het zal duidelijk zijn, dat in deze beschrijving gemaakte verwijzingen naar een "nikkelaf zetting" verwijzingen naar een afgezette legering van nikkel en een of ander ander element, zoals fosfor, zoals typisch wordt gevormd bij stroomloos vernikkelen, omvatten.It is to be understood that references made to "nickel deposition" in this specification include references to a deposited alloy of nickel and some other element, such as phosphorus, as typically formed in electroless nickel plating.
De nikkelbron kan bestaan uit nikkelsulfaat of een ander geschikt, oplosbaar nikkelzout. De in het bad aanwezige hoeveelheid nikkel kan 0,1 - 50 g/1, b.v. 1-25 g/1, typisch 2 - 10 g/1, bedragen. In baden voor stroomloze metaalafzetting wordt het metaalion niet door elektriciteit gereduceerd, maar door een chemisch reductiemiddel. Ieder geschikt reductiemiddel voor nikkelionen kan worden gebruikt in het bad, maar in de praktijk zal het voorkeur genietende reductiemiddel waarschijnlijk natriumhypofosfiet zijn, dat leidt tot een nikkel-fosfor-afzetting. Het reductiemiddel kan aanwezig zijn in het materiaal voor stroomloze metaalafzetting in een hoeveelheid van 1 - 100 g/1, b.v. 5 - 50 g/1, typisch 20 - 40 g/1.The nickel source can be nickel sulfate or another suitable soluble nickel salt. The amount of nickel present in the bath can be 0.1 - 50 g / l, e.g. 1-25 g / 1, typically 2 - 10 g / 1. In electroless metal deposition baths, the metal ion is not reduced by electricity, but by a chemical reducing agent. Any suitable nickel ion reducing agent can be used in the bath, but in practice the preferred reducing agent is likely to be sodium hypophosphite leading to a nickel phosphorus deposit. The reducing agent may be present in the electroless metal deposition material in an amount of 1 - 100 g / l, e.g. 5 - 50 g / 1, typically 20 - 40 g / 1.
Teneinde voortijdige reductie van de nikkelionen in massa-oplos-sing te vermijden, is het gebruikelijk, dat van een materiaal voor stroomloos vernikkelen een middel voor het vormen van complexen met nikkelionen deel uitmaakt. Ieder geschikt middel voor complexvorming kan worden gebruikt, maar melkzuur is een voorkeur genietend middel voor complexvorming. (Het zal duidelijk zijn, dat verwijzingen in deze beschrij- ving naar melkzuur of een ander zwak organisch zuur, verwijzingen naar lactaat of andere overeenkomstige ionen omvat, daar het vanzelfsprekend van de pH zal afhangen welk soort aanwezig is.) Andere complexvormers die behalve melkzuur nuttig kunnen zijn, omvatten barnsteenzuur, glycol-zuur, appelzuur en citroenzuur. De complexvormer kan aanwezig zijn in een hoeveelheid van 1 - 100 g/1, b.v. 5 - 50 g/1 en typisch 20 - 40 g/1. Andere complexvormers, waaronder mengsels, kunnen worden gebruikt.In order to avoid premature reduction of the nickel ions in mass solution, it is customary for an electroless nickel plating material to include a complexing agent with nickel ions. Any suitable complexing agent can be used, but lactic acid is a preferred complexing agent. (It will be understood that references in this specification to lactic acid or other weak organic acid include references to lactate or other corresponding ions as it will, of course, depend on the pH which species is present.) Other complexing agents which, in addition to lactic acid useful may include succinic acid, glycolic acid, malic acid and citric acid. The complexing agent can be present in an amount of 1 - 100 g / l, e.g. 5 - 50 g / 1 and typically 20 - 40 g / 1. Other complexing agents, including mixtures, can be used.
De sacharine is over het algemeen aanwezig of wordt toegevoegd aan het bad in oplosbare vorm. Een geschikte oplosbare vorm van sacharine is natrium-sacharine, maar andere oplosbare zouten kunnen worden gebruikt. De sacharine dient in het bad aanwezig te zijn in een hoeveelheid van minstens 0,7 g/1 voor het verkrijgen van goede resultaten. Indien meer dan 2 g/1 aanwezig is, werd voorts gevonden, dat dit soms aanleiding kan geven tot een gevlekt effect na het zwarten. Tussen 1,0 en 1,8 g/1, b.v. 1,5 g/1, bleek een bijzonder geschikte hoeveelheid sacharine te zijn. Als verdere leidraad diene, dat proefondervindelijk werd gevonden, dat voor het onderhoud van het bad de toevoeging van tussen 25 en 200 mg sacharine per gram verbruikt nikkel goede resultaten bleek op te leveren; voorkeur genietende verhoudingen liggen tussen 75 en 125 mg sacharine per gram nikkel, waarbij de toevoeging van ca. 100 mg sacharine per gram nikkel optimaal blijkt te zijn.Saccharin is generally present or added to the bath in soluble form. A suitable soluble form of saccharin is sodium saccharin, but other soluble salts can be used. The saccharin should be present in the bath in an amount of at least 0.7 g / l for good results. Furthermore, if more than 2 g / l is present, it has been found that this can sometimes give rise to a mottled effect after blacking. Between 1.0 and 1.8 g / l, e.g. 1.5 g / l was found to be a particularly suitable amount of saccharin. As a further guideline, it has been found experimentally that for the maintenance of the bath the addition of between 25 and 200 mg saccharin per gram of nickel consumed has been found to give good results; preferred ratios are between 75 and 125 mg of saccharin per gram of nickel, with the addition of about 100 mg of saccharin per gram of nickel proving to be optimal.
Een buffer kan aanwezig zijn in het bad. De buffer kan een azijn-zuur/acetaat-systeem zijn, hoewel iedere andere buffer, b.v. op basis van een zwak organisch zuur en zijn zout, kan worden gebruikt. De buffer kan aanwezig zijn in een hoeveelheid van 1-50 g/1, b.v. 5-40 g/1, typisch 20 - 30 g/1. Indien natriumacetaat wordt gebruikt als buffer, dan kan dit worden geleverd als het trihydraatzout.A buffer may be present in the bath. The buffer can be an acetic acid / acetate system, although any other buffer, e.g. based on a weak organic acid and its salt, can be used. The buffer can be present in an amount of 1-50 g / l, e.g. 5-40 g / 1, typically 20 - 30 g / 1. If sodium acetate is used as a buffer, it can be supplied as the trihydrate salt.
Het mengsel kan bovendien één of meer stabilisatoren bevatten. In geschikte hoeveelheden bleek lood een geschikte stabilisator voor stroomloze nikkelsystemen te zijn. Lood kan worden toegevoegd als loodacetaat of als ieder ander geschikt, oplosbaar loodzout. Lood kan aanwezig zijn in een hoeveelheid van 0,1-5 mg/1, b.v. 0,2 - 3 mg/1, typisch 0,5 -1,5 mg/1.The mixture may additionally contain one or more stabilizers. In appropriate amounts, lead has been found to be a suitable stabilizer for electroless nickel systems. Lead can be added as lead acetate or as any other suitable soluble lead salt. Lead can be present in an amount of 0.1-5 mg / l, e.g. 0.2-3 mg / 1, typically 0.5-1.5 mg / 1.
Zwavel bevattende verbindingen vormen een verdere klasse van nuttige stabilisatoren. Een bruikbare verbinding uit deze klasse is 3-((ami- no-iminomethyl)thio)-1-propaansulfonzuur, hoewel andere kunnen worden gebruikt. De zwavel bevattende verbinding kan aanwezig zijn in een hoeveelheid van 0,1 - 10 mg/1, b.v. 0,2 - 5 mg/1, typisch 0,5 - 3 mg/1.Sulfur-containing compounds are a further class of useful stabilizers. A useful compound of this class is 3 - ((amino-iminomethyl) thio) -1-propanesulfonic acid, although others can be used. The sulfur-containing compound can be present in an amount of 0.1-10 mg / l, e.g. 0.2-5 mg / 1, typically 0.5-3 mg / 1.
De pH van het mengsel voor stroomloos vernikkelen ligt gewoonlijk aan de zure zijde. De pH kan 3-6, b.v. 4 - 5,5, typisch 4,5 - 5, bedragen.The pH of the electroless nickel plating mixture is usually on the acidic side. The pH can be 3-6, e.g. 4 - 5.5, typically 4.5 - 5.
Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor de vervaardiging van een zwarte stroomloos verkregen nik-kelafzetting, welke werkwijze omvat: het in aanraking brengen van een substraat voor de afzetting met een sacharine bevattend mengsel voor stroomloos vernikkelen, en het vormen van een omzettingslaag bevattend chroom. De omzettingslaag kan fosfor en naar keuze zwavel bevatten. De omzettingslaag kan in het bijzonder een gehydrateerd, basisch chroomfos-faat bevatten, dat de componenten CrPO^ en Cr(OH)waarbij Cr^(SO^)^ aanwezig kan zijn en waarbij de gewichtsverhouding Cr : P : S = 1 : (0,2 tot 1,5) : (0 tot 0,5) bedraagt, omvat.According to a second aspect of the invention there is provided a process for the production of a black electroless nickel deposit, the process comprising: contacting a substrate for deposition with a saccharin-containing electroless nickel plating mixture, and forming a conversion layer containing chromium. The conversion layer may contain phosphorus and optionally sulfur. In particular, the conversion layer may contain a hydrated, basic chromium phosphate, which may contain the components CrPO ^ and Cr (OH) where Cr ^ (SO ^) ^ may be present and the weight ratio Cr: P: S = 1: (0 , 2 to 1.5): (0 to 0.5).
Bij de vorming van de stroomloze nikkelafzetting kan de temperatuur van het mengsel voor metaalafzëtting 40 - 99°C, b.v. 60 - 95°C, typisch 85 - 9> C, bedragen. Het afzetten van metaal kan plaatsvinden gedurende een geschikte periode, b.v, 5 minuten tot 5 uren, al naar gelang de verlangde dikte. Afzettingsperioden van 20 minuten tot 2 uren zijn gebruikelijk, terwijl perioden van 30 - 45 minuten typisch zijn voor het verkrijgen van een dikte van ca. 10 ym van de afzetting.In the formation of the electroless nickel deposition, the temperature of the metal deposition mixture may be from 40 to 99 ° C, e.g. 60 - 95 ° C, typically 85 - 9> C. Metal deposition can take place for a suitable period of time, e.g., 5 minutes to 5 hours, depending on the thickness required. Deposition periods of 20 minutes to 2 hours are common, while periods of 30-45 minutes are typical of obtaining a thickness of about 10 µm of the deposition.
De omzettingslaag kan chroom, fosfor en zwavel bevatten, waarbij de verhouding Cr : P : S = 1 : 1 : (0 - 0,2).The conversion layer can contain chromium, phosphorus and sulfur, the ratio Cr: P: S = 1: 1: (0 - 0.2).
De omzettingslaag wordt over het algemeen gevormd op een stroomloos vernikkeld artikel behandeld met periodiek omkerende stroom, zoals beschreven in EP-A-Ö.094.127, dat,. voorzover toegéstaan bij de wet, door deze verwijzing ingevoegd moet worden geacht. De frequentie van de stroomomkering kan 0,1 - 50 Hz, b.v. 0,5 - 25 Hz, typisch ca. 1 Hz, bedragen,The conversion layer is generally formed on an electroless nickel-plated article treated with periodic reversing current, as described in EP-A-0 094 127, which. to the extent permitted by law, this reference should be deemed to be inserted. The frequency of the current reversal can be 0.1 - 50 Hz, e.g. 0.5 - 25 Hz, typically approx. 1 Hz, amounts,
De verhouding van de tijdsduur gedurende welke het stroomloos vernikkelde artikel de kathode is en de duur gedurende welke het de anode is bij een gegeven stroomcyclus (t /t ) behoeft niet gelijk te zijn cdx an aan 1. Een t ,/t -verhouding van 0,05 - 20 kan over het algemeen ge-can an.The ratio of the time during which the electroless nickel-plated article is the cathode and the duration during which it is the anode at a given current cycle (t / t) need not be equal to cdx an of 1. A t / t ratio of 0.05-20 can generally be canned.
schikt zijn, maar een t /t -verhouding kleiner dan 1 heeft voorkeur.suitable, but a t / t ratio of less than 1 is preferred.
C&t 3.Π t ,/t -verhoudingen van 0,1 t/m 0,8 bleken het meest aanvaardbaar te cat an zijn.C & t 3.Π t, / t ratios of 0.1 to 0.8 were found to be most acceptable.
De stroomdichtheid kan typisch 0,1 - 1 ASD, b.v. 0,2 - 0,5 ASD, typisch ca. 0,25 ASD, bedragen.The current density can typically be 0.1 - 1 ASD, e.g. 0.2 - 0.5 ASD, typically about 0.25 ASD.
Volgens een belangrijk voorkeurskenmerk van de uitvinding is gebleken, dat indien nitraationen aanwezig zijn in het omzettingsmengsel, de prestaties worden verbeterd: verbeteringen van de werpkracht werden waargenomen en de neiging tot de vorming van groenachtige kleuren in gebieden van grote stroomdichtheid was aanmerkelijk verminderd. Het omzettingsmengsel bevat derhalve bij voorkeur nitraationen, die kunnen worden toegevoegd als salpeterzuur. 1-10 ml/1 salpeterzuur (65%'s) bleek geschikt te zijn, b.v. 5-10 ml/1, waarbij ca. 7,5 ml/1 optimaal is.According to an important preferred feature of the invention, it has been found that if nitrate ions are present in the conversion mixture, the performance is improved: improvements in throwing power were observed and the tendency to form greenish colors in areas of high current density was markedly reduced. Therefore, the conversion mixture preferably contains nitrate ions, which can be added as nitric acid. 1-10 ml / l nitric acid (65%) was found to be suitable, e.g. 5-10 ml / 1, with about 7.5 ml / 1 being optimal.
De chromaationen in het omzettingsmengsel kunnen aanwezig zijn in een hoeveelheid van 1 - 40 g/1 CrO^, b.v. 2 - 20 g/1, typisch 5 - 15 g/1. Fosfaationen kunnen aanwezig zijn in een hoeveelheid die zou worden verschaft door de toevoeging van 1-60 ml/1 geconcentreerd fosforzuur, b.v. 2-40 ml/1, typisch 10 - 30 ml/1. Sulfaationen kunnen aanwezig zijn in een hoeveelheid verschaft door 0-10 ml/1 geconcentreerd zwavelzuur, b.v. 0,1 - 5 ml/1, typisch 0,5-3 ml/1.The chromate ions in the conversion mixture can be present in an amount of 1 - 40 g / l CrO 2, e.g. 2 - 20 g / 1, typically 5 - 15 g / 1. Phosphate ions can be present in an amount that would be provided by the addition of 1-60 ml / l concentrated phosphoric acid, e.g. 2-40 ml / 1, typically 10 - 30 ml / 1. Sulfate ions can be present in an amount provided by 0-10 ml / l concentrated sulfuric acid, e.g. 0.1-5 ml / 1, typically 0.5-3 ml / 1.
Andere voorkeur genietende eigenschappen van het omzettingsmengsel en het omzettingsproces kan men aantreffen in EP-A-0.094.127.Other preferred properties of the conversion mixture and the conversion process can be found in EP-A-0.094.127.
De uitvinding wordt nu toegelicht door de volgende voorbeelden. Voorbeeld 1The invention is now illustrated by the following examples. Example 1
Een mengsel voor stroomloos vernikkelen werd als volgt toebereid in water:An electroless nickel plating mixture was prepared in water as follows:
Ni2+ (als nikkelsulfaat) 6,2 g/1 melkzuur (80%'s gew./vol.) 30,0 ml/1 CH^COONa.3Η^Ο 24,0 g/1Ni2 + (as nickel sulfate) 6.2 g / 1 lactic acid (80% w / v) 30.0 ml / 1 CH ^ COONa.3Η ^ Ο 24.0 g / 1
Na-hypofosfiet 30,0 g/1 2+Na hypophosphite 30.0 g / 1 2+
Pb (als loodacetaat) 1,3 mg/1 3-((amino-iminomethyl)thio)-1-propaan- sulfonzuur 2,0 mg/1Pb (as lead acetate) 1.3 mg / 1 3 - ((amino-iminomethyl) thio) -1-propanesulfonic acid 2.0 mg / 1
NaOH, ca. 3,6 g/1NaOH, about 3.6 g / l
Na-sacharine 1,5 g/1 pH 4,8*Na-saccharin 1.5 g / 1 pH 4.8 *
Een staalplaat werd vain een afgezette metaallaag voorzien in het bovenstaande mengsel gedurende 35 minuten bij pH 4,9 en een temperatuur van 89°C.A steel sheet was provided with a deposited metal layer in the above mixture for 35 minutes at pH 4.9 and a temperature of 89 ° C.
Voorbeeld 2Example 2
De volgens voorbeeld 1 verkregen vernikkelde staalplaat werd behandeld in een oplossing met de volgende samenstelling:The nickel-plated steel sheet obtained according to example 1 was treated in a solution with the following composition:
Cr03 10 g/1 H3P04 (85%) 20 ml/1 H2S04 (98%) 2 ml/1 onder omstandigheden waaronder de stroom periodiek werd omgekeerd, zoals algemeen beschreven in EP-A-0.094.127, echter onder gebruikmaking van de volgende specifieke parameters: anodische tijd 0,8 seconden kathodische tijd 0,2 secondenCrO 3 10 g / 1 H3PO4 (85%) 20 ml / 1 H 2 SO 4 (98%) 2 ml / 1 under conditions under which the flow was periodically reversed, as generally described in EP-A-0 094 127, but using the following specific parameters: anodic time 0.8 seconds cathodic time 0.2 seconds
stroomdichtheid 0,25 ASDcurrent density 0.25 ASD
temperatuur 20-22°Ctemperature 20-22 ° C
De elektrolytische behandeling duurde 30 minuten. Een uitstekende uniform-zwarte afzetting werd verkregen.The electrolytic treatment lasted 30 minutes. Excellent uniform black deposit was obtained.
Voorbeeld 3Example 3
Staalplaten werden vernikkeld zoals beschreven in voorbeeld 1. Gedurende het vernikkelen werd nikkel toegevoegd, tezamen met. geschikte extra hoeveelheden hypofosfiet en stabilisator, om de ingrediënten terug te brengen op hun oorspronkelijke concentraties. Verder werd melkzuur toegevoegd om neerslag van nikkelorthofosfiet, dat een onvermijdelijk bij-produkt van het proces is, te voorkomen. Na 1, 2, 3, 4 en 5 metaal-turn-overs werd een staalplaat onderworpen aan het in voorbeeld 2 beschreven omzettingsproces. In ieder geval werd een uitstekende, uniform-zwarte afzetting verkregen.Steel plates were nickel plated as described in Example 1. During nickel plating, nickel was added along with. appropriate additional amounts of hypophosphite and stabilizer to return the ingredients to their original concentrations. Furthermore, lactic acid was added to prevent precipitation of nickel orthophosphite, which is an unavoidable by-product of the process. After 1, 2, 3, 4 and 5 metal turnovers, a steel sheet was subjected to the conversion process described in Example 2. In any case, an excellent uniform black deposit was obtained.
VergelijkingsvoorbeeldComparative example
Een staalplaat werd stroomloos bekleed met nikkel in een samenstelling zoals beschreven in voorbeeld 1, behalve dat de natrium-sacharine werd weggelaten. Na één metaal-turnover werd het staalpaneel uit het bad genomen en onderworpen aan het in voorbeeld 2 beschreven omzettingsproces. Gebieden van de omgezette nikkelafzetting met een grote stroomdichtheid, waren donkergroen, gebieden met een middelmatige stroomdichtheid waren- zwart met enige iridescentie en gebieden met een kleine stroomdichtheid waren iriserend en donker; een bevredigende zwarte afzetting werd niet verkregen.A steel sheet was electroless coated with nickel in a composition as described in Example 1, except that the sodium saccharin was omitted. After one metal turnover, the steel panel was taken from the bath and subjected to the conversion process described in Example 2. Areas of the converted nickel deposit having a high current density were dark green, areas of medium current density were black with some iridescence, and areas of low current density were iridescent and dark; a satisfactory black deposit was not obtained.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8904435 | 1989-02-27 | ||
GB8904435A GB2231063A (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Electroless plating composition containing saccharin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9000308A true NL9000308A (en) | 1990-09-17 |
Family
ID=10652386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9000308A NL9000308A (en) | 1989-02-27 | 1990-02-09 | MIXTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL DEPOSITS. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0317277A (en) |
BE (1) | BE1003583A5 (en) |
CH (1) | CH680449A5 (en) |
DE (1) | DE4005088A1 (en) |
ES (1) | ES2021949A6 (en) |
GB (1) | GB2231063A (en) |
IT (1) | IT1240776B (en) |
NL (1) | NL9000308A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10246453A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Enthone Inc., West Haven | Electrolyte used in process for high speed electroless plating with nickel film having residual compressive stress is based on nickel acetate and also contains reducing agent, chelant, accelerator and stabilizer |
JP4705776B2 (en) * | 2004-12-17 | 2011-06-22 | 日本カニゼン株式会社 | Method for forming electroless nickel plating film having phosphate coating and film for forming the same |
EP2449148B1 (en) | 2009-07-03 | 2019-01-02 | MacDermid Enthone Inc. | Beta-amino acid comprising electrolyte and method for the deposition of a metal layer |
CN111850534B (en) * | 2020-06-16 | 2022-03-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | Martensite stainless steel oil pipe low-stress pre-passivation film and preparation method thereof |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3088846A (en) * | 1962-01-24 | 1963-05-07 | Gen Am Transport | Processes of treating nickel-phosphorus alloy coatings and the resulting modified coatings |
US3215700A (en) * | 1964-02-03 | 1965-11-02 | Harshaw Chem Corp | Certain 2-(hydroxyalkynyl)-substituted saccharins |
US3586524A (en) * | 1969-07-10 | 1971-06-22 | Shell Oil Co | Consolidation of formations by electroless metal plating process |
DE2111136A1 (en) * | 1971-03-09 | 1972-09-28 | Kalle Ag | Process for the production of metallized moldings from macromolecular material |
JPS5437088B2 (en) * | 1972-02-18 | 1979-11-13 | ||
CA1016488A (en) * | 1974-04-01 | 1977-08-30 | Oxy Metal Industries Corporation | Electrodeposition of bright nickel-iron deposits |
GB1553503A (en) * | 1976-05-14 | 1979-09-26 | Oxy Metal Industries Corp | Electrodeposition of bright nickel-iron deposits |
US4179343A (en) * | 1979-02-12 | 1979-12-18 | Oxy Metal Industries Corporation | Electroplating bath and process for producing bright, high-leveling nickel iron electrodeposits |
NL8201849A (en) * | 1982-05-06 | 1983-12-01 | Philips Nv | ARTICLE WITH A NICKEL-PHOSPHORUS ALLOY COAT AND CONVERSION COAT. |
JPS6075583A (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-27 | Komatsu Ltd | Electroless plating method of ultra abrasive |
JPS60248882A (en) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | Aisin Seiki Co Ltd | Electroless plating bath for plating high-phosphorus nickel alloy |
CA1274754A (en) * | 1985-09-06 | 1990-10-02 | Gary A. Reghi | Passivation process and composition for zinc-aluminum alloys |
-
1989
- 1989-02-27 GB GB8904435A patent/GB2231063A/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-02-09 NL NL9000308A patent/NL9000308A/en not_active Application Discontinuation
- 1990-02-17 DE DE4005088A patent/DE4005088A1/en active Granted
- 1990-02-21 ES ES9000522A patent/ES2021949A6/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-23 BE BE9000202A patent/BE1003583A5/en not_active IP Right Cessation
- 1990-02-23 IT IT47670A patent/IT1240776B/en active IP Right Grant
- 1990-02-27 CH CH609/90A patent/CH680449A5/de not_active IP Right Cessation
- 1990-02-27 JP JP2047102A patent/JPH0317277A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT9047670A1 (en) | 1990-08-28 |
DE4005088A1 (en) | 1990-08-30 |
GB8904435D0 (en) | 1989-04-12 |
CH680449A5 (en) | 1992-08-31 |
ES2021949A6 (en) | 1991-11-16 |
GB2231063A (en) | 1990-11-07 |
IT1240776B (en) | 1993-12-17 |
BE1003583A5 (en) | 1992-04-28 |
IT9047670A0 (en) | 1990-02-23 |
JPH0317277A (en) | 1991-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5614003A (en) | Method for producing electroless polyalloys | |
US4483711A (en) | Aqueous electroless nickel plating bath and process | |
US4196063A (en) | Electrodeposition of black chromium | |
CA1255247A (en) | Process for preparing zn-fe base alloy electroplated steel strips | |
US4048381A (en) | Method for manufacturing an electro-galvanized steel sheet excellent in bare corrosion resistance and adaptability to chromating, and product thereof | |
DE4202625A1 (en) | GALVANIZED METAL MATERIAL | |
MX2015000850A (en) | Electroless nickel coatings and compositions and methods for forming the coatings. | |
US6143059A (en) | Self-catalytic bath and method for the deposition of a nickel-phosphorus alloy on a substrate | |
JP3233784B2 (en) | Electrogalvanized steel sheet with excellent appearance | |
KR910002568B1 (en) | Phosphating process for zinc-plated metals | |
KR850000041A (en) | High corrosion resistant surface treated steel sheet and manufacturing method | |
NL9000308A (en) | MIXTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING METAL DEPOSITS. | |
CA1337805C (en) | Alkaline aqueous bath for the galvanic deposition of zinc-iron alloys | |
US5494710A (en) | Electroless nickel baths for enhancing hardness | |
WO2009093499A1 (en) | Trivalent chromium plating bath | |
US3986843A (en) | Process for manufacturing chromated electro-galvanized steel sheet and sheet made thereby | |
JPS6141774A (en) | Modified aqueous bath for nickel plating and method | |
US4028116A (en) | Solution for electroless chrome alloy plating | |
JPH02271000A (en) | Production of one-side zinc or zinc alloy electroplated steel sheet | |
JP2740661B2 (en) | Zn-Ni alloy electroplated steel sheet with excellent phosphatability | |
KR100256328B1 (en) | Method for electroplating of the zn-cr-fe alloy with high corrosion resistance after coating and metal sheet used therefor | |
US3486990A (en) | Electrolytic surface treatment of metals | |
JPH02101200A (en) | Cold-rolled steel sheet having excellent corrosion resistance and property to be phosphated | |
JP4635638B2 (en) | Phosphate-treated electrogalvanized steel sheet with excellent corrosion resistance and blackening resistance | |
JP2569993B2 (en) | Method for producing chromate-treated galvanized steel sheet with excellent corrosion resistance, fingerprint resistance and paintability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |