RU2197567C1

RU2197567C1 - Electrolyte for precipitation of cobalt-bismuth alloy

Info

Publication number: RU2197567C1
Application number: RU2001117656/02A
Authority: RU
Inventors: В.В. Поветкин; С.В. Скифский
Original assignee: Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: electroplating, instrumentation engineering. SUBSTANCE: invention can be used to secure coats displaying high corrosion resistance. Given electrolyte contains, g/l: cobalt chloride 40.0-60.0; bismuth chloride 5.0-15.0; Trilon Б 50.0-60.0; boric acid 20.0-30.0, equalizer A 2.5-3.5 and water. Technical result of invention consists in increased scattering power of electrolyte and corrosion resistance of obtained coats thanks to formation of metastable phase on cathode ( supersaturated solid solution of bismuth in cobalt and intermetallic compound CoBi ). EFFECT: increased scattering power of electrolyte and corrosion resistance of obtained coats. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области гальваностении, в частности к электролитическому осаждению сплава висмут-кобальт. Известен электролит для осаждения сплава кобальт-висмут, содержащий сульфат кобальта, хлорид висмута и трилон Б /1/. The invention relates to the field of electroplating, in particular to electrolytic deposition of a bismuth-cobalt alloy. Known electrolyte for the deposition of cobalt-bismuth alloy containing cobalt sulfate, bismuth chloride and trilon B / 1 /.

Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 46-52%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н растворе серной кислоты 2,1-4,3 г/м²ч.The scattering capacity of this electrolyte, measured in the Field cell, is 46-52%, and the corrosion rate of the resulting coatings in a 0.1 n sulfuric acid solution is 2.1-4.3 g / m ² h.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами. Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в образовании на катоде метастабильных фаз (перенасыщенного твердого раствора висмута в кобальте интерметаллического соединения Co-Bi), что способствует повышению рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий. The problem to which the claimed invention is directed, is to obtain galvanic coatings with improved properties. The problem is solved by achieving a technical result, which consists in the formation of metastable phases on the cathode (a supersaturated solid solution of bismuth in cobalt of the Co-Bi intermetallic compound), which helps to increase the dissipation ability of the electrolyte and the corrosion resistance of the resulting coatings.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном электролите, содержащем хлористый висмут хлористый кобальт и трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), особенностью является то, что в состав дополнительно введены борная кислота и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира) при следующем соотношении компонентов, г/л: хлористый кобальт - 40-60, хлористый висмут - 5-15; трилон Б - 50-60, борная кислота - 20-30, выравниватель А - 2,5-3,5. The specified technical result is achieved due to the fact that in the known electrolyte containing bismuth chloride, cobalt chloride and trilon B (disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid), a feature is that boric acid and an equalizer A (benzenesulfate of methyldiethylamino-methylphenol polyglycol ether) are additionally introduced into the composition the following ratio of components, g / l: cobalt chloride - 40-60, bismuth chloride - 5-15; Trilon B - 50-60, boric acid - 20-30, equalizer A - 2.5-3.5.

Дополнительное введение борной кислоты аммония способствует увеличению электропроводимости раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Поверхностно-активное неионогенное вещество - выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления паров металла, одновременно улучшая смачиваемость поверхности осадков. Трилон Б связывает ионы висмута и кобальта в очень прочные трилонатные комплексы (lgβ_BI(ЭДТА) = 27,9 и lgβ_CO(ЭДТА) = 16,21), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.An additional introduction of ammonium boric acid contributes to an increase in the electrical conductivity of the solution and its buffering properties, and also improves the uniformity of the distribution of metal at the cathode. The surfactant non-ionic substance - equalizer A, adsorbed on the cathode, inhibits the recovery of metal vapor, while improving the wettability of the surface of the sediment. Trilon B binds bismuth and cobalt ions into very strong trilonate complexes (logβ _{BI (EDTA)} = 27.9 and logβ _{CO (EDTA)} = 16.21), which prevents the hydrolysis of salts and improves the stability of the electrolyte.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли кобальта и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли кобальта. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната кобальта. К полученной смеси добавляют борную кислоту и выраниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой. The electrolyte is prepared by dissolving bismuth salts, cobalt salts and trilon B in separate portions of water. A portion of the trilon B solution is added with stirring to the bismuth salt solution, and the second half of the complexon is added to the cobalt salt solution. The mixture of solutions is left for 10-15 minutes for complete complexation, and then slowly (with vigorous stirring) a cobalt complexonate solution is added to the bismuth complexonate solution. Boric acid and stripper A are added to the resulting mixture and the electrolyte volume is adjusted to the working water.

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1,0 - 5,0 А/дм², температуре 20-25^oС, рН 1,5-2,5 при перемешивании с использованием висмутового анода.The electrodeposition of the coatings is carried out at a cathodic current density of 1.0 - 5.0 A / dm ² , a temperature of 20-25 ^o C, pH 1.5-2.5 with stirring using a bismuth anode.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице. Specific examples of the use of electrolyte and some properties of the coatings are given in the table.

Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав борной кислоты и выравнивателя А увеличивается на 20-25% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий, осажденных из известкового электролита. Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, полублестящие, прочно сцепленные с основой покрытия. Осадки выдерживают изгиб под углом 90^o без излома и не отслаиваются от основы после нагрева при 250^oС в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.The dissipating ability of the proposed electrolyte with the introduction of boric acid and equalizer A is increased by 20-25% compared with the known electrolyte. The corrosion rate of coatings obtained from the proposed electrolyte is 1.5-2.0 times less than coatings deposited from a calcareous electrolyte. Using the proposed electrolyte allows you to precipitate light, semi-shiny, firmly adhered to the base coating. Precipitation withstands bending at an angle of 90 ^o without kink and does not exfoliate from the base after heating at 250 ^o C for 1 hour and subsequent sudden cooling.

Источники информации
1. Поветкин В.В., Ермакова Н.А. //Защита металлов, 1986, т.223, с.463-465.Sources of information
1. Povetkin V.V., Ermakova N.A. // Protection of metals, 1986, v. 223, p. 433-465.

Claims

An electrolyte for the deposition of a cobalt-bismuth alloy containing cobalt chloride, bismuth chloride, trilon B - disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid and water, characterized in that it additionally contains boric acid and an equalizer A - benzenesulfatemethyldiethylaminomethyl alkylphenol of the following glycol ether ratio :
Cobalt Chloride - 40-60
Bismuth chloride - 5-15
Trilon B - 50-60
Boric acid - 20-30
Equalizer A - 2.5-3.5