RU2210638C2 - Электролит блестящего никелирования - Google Patents
Электролит блестящего никелирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210638C2 RU2210638C2 RU2001123200/02A RU2001123200A RU2210638C2 RU 2210638 C2 RU2210638 C2 RU 2210638C2 RU 2001123200/02 A RU2001123200/02 A RU 2001123200/02A RU 2001123200 A RU2001123200 A RU 2001123200A RU 2210638 C2 RU2210638 C2 RU 2210638C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- nickel
- oxodihydroquinazolinyl
- dimethoxybenzylidenehydrazine
- base
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано в машиностроении, приборостроении. Электролит содержит: никель сернокислый 40-60 г, калий пирофосфорнокислый 160-200 г, аммоний хлористый 3-5 г, буру 3-5 г, два блескообразователя - 2-метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинил) 0,5-2 ммоль/л и 2,4-диметоксибензилиденгидразин-(4-оксодигидрохиназолинил) 0,5-2 ммоль/л и воду до 1 л. Покрытия получаются мелкокристаллические, гладкие, плотные, хорошо сцепленные с основой, практически беспористые, имеют зеркальную поверхность при всех режимах электролиза, характеризуются высоким выходом по току и минимальным наводороживанием стальной основы, что особенно важно для деталей, склонных к водородному охрупчиванию. 2 табл.
Description
Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению никелевых покрытий на сталь, которые могут использоваться как защитно-декоративные в машиностроении, приборостроении для получения зеркальных никелевых покрытий с минимальным наводороживанием стальной основы.
Известны электролиты никелирования на основе пирофосфата калия [1-3]. Однако данные электролиты не позволяют получать качественные осадки без наводороживания стальной основы.
Наиболее близким по техническому решению и составу компонентов является электролит блестящего никелирования, содержащий сернокислый никель, пирофосфорнокислый натрий, хлористый аммоний, сульфосалицилат натрия и желатину [4].
Недостатком указанного электролита является небольшая плотность тока 0,5-2 А/дм2 и низкий выход по току 70-75%.
Задача изобретения - получение качественных, практически беспористых гальванических осадков с зеркальной поверхностью.
Технический результат заключается в получении никелевых осадков с высоким выходом по току, хорошей адгезией и минимальным наводороживанием стальной основы.
Сущность изобретения заключается в том, что в электролит, включающий сернокислый никель, пирофосфорнокислый калий, хлористый аммоний, буру и два блескообразователя, в качестве которых применяют:
1. 2-метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинил), М.М.326, имеющий структурную формулу:
2. 2,4-диметоксибензилиденгидразин-(4-оксодигидрохиназолинил), М.М. 324 [5], имеющий формулу:
при следующем соотношении компонентов:
Никель сернокислый, г - 40-60
Калий пирофосфорнокислый, г - 160-200
Аммоний хлористый, г - 3-5
Бура, г - 3-5 2
2-метоксибензилиденгидразин-4-оксогидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
2,4-диметоксибензилиденгидразин-4-оксодигидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
Вода, л - До 1
Для получения пирофосфатного электролита никелирования были приготовлены три состава компонентов (см. табл.1).
1. 2-метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинил), М.М.326, имеющий структурную формулу:
2. 2,4-диметоксибензилиденгидразин-(4-оксодигидрохиназолинил), М.М. 324 [5], имеющий формулу:
при следующем соотношении компонентов:
Никель сернокислый, г - 40-60
Калий пирофосфорнокислый, г - 160-200
Аммоний хлористый, г - 3-5
Бура, г - 3-5 2
2-метоксибензилиденгидразин-4-оксогидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
2,4-диметоксибензилиденгидразин-4-оксодигидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
Вода, л - До 1
Для получения пирофосфатного электролита никелирования были приготовлены три состава компонентов (см. табл.1).
Электролит готовят следующим образом.
Растворяют отдельно все компоненты марки "ч.д.а." при температуре 40-50oС. к раствору сернокислого никеля добавляют раствор пирофосфата калия. Осадок пирофосфата калия, образующийся в начале, растворяется при перемешивании. Затем к смеси прибавляют раствор хлористого аммония и буры. Электролит прорабатывают и течение 4-6 часов для удаления примесей, отфильтровывают и добавляют блескообразующие добавки.
Физико-механические свойства электролитических осадков никеля изучали на пластинах 40х40х03 мм из стали 20 с толщиной осажденного никеля 20 мкм. Перед нанесением покрытий образцы зачищались микронной шкуркой, обезжиривались венской известью, промывались дистиллированной водой.
Выход никеля по току определяли с помощью медного кулонометра. ЭДС измеряли на включенном в цепь мультиметре, в качестве электрода сравнения служил хлорсеребряный электрод. Катодный потенциал рассчитывали по формуле: φк = E+φa.
Блеск определяли с помощью фотоэлектрического блескометра ФБ-2 в относительных единицах по отношению к увиолевому стеклу, блеск которого составляет 65 отн. ед. Область значений 10-50 соответствует полублестящей, 50-90 - блестящей, а 90-100 - зеркальной поверхности. Пористость никелевых покрытий определяли по ГОСТу 9.302-79. Наводороживание стадии определяли по изменению пластичности пружинной проволоки из углеродистой стали У8А диаметром 1 мм, длиной 100 мм, измеряемой числом оборотов до разрушения при скручивании на машине К-5 (растягивающая нагрузка 1,5 кг). Пластичность стальных образцов (N) определяли по формуле N=(а/а0)•100%, где а и а0 - число оборотов проволочных образцов до разрушения покрытого и непокрытого слоем никеля.
Блеск определяли с помощью фотоэлектрического блескометра ФБ-2 в относительных единицах по отношению к увиолевому стеклу, блеск которого составляет 65 отн. ед. Область значений 10-50 соответствует полублестящей, 50-90 - блестящей, а 90-100 - зеркальной поверхности. Пористость никелевых покрытий определяли по ГОСТу 9.302-79. Наводороживание стадии определяли по изменению пластичности пружинной проволоки из углеродистой стали У8А диаметром 1 мм, длиной 100 мм, измеряемой числом оборотов до разрушения при скручивании на машине К-5 (растягивающая нагрузка 1,5 кг). Пластичность стальных образцов (N) определяли по формуле N=(а/а0)•100%, где а и а0 - число оборотов проволочных образцов до разрушения покрытого и непокрытого слоем никеля.
Сцепляемость осадка с основой (адгезию) определяли методом нанесения царапин и методом изгиба проволочных образцов на 180o. Адгезия считалась хорошей, если отслоения не происходило.
Результаты экспериментального анализа приведены в таблице 2.
Способность органических веществ оказывать ингибирующее и блескообразующее воздействие на электрокристаллизацию металлов на катоде действие зависит от адсорбции их на поверхности формирующегося осадка [6].
Эффективность действия ингибиторов зависит от электронного строения металлаосновы, заряда поверхности катода, строения органических добавок, молекулярного веса. При электроосаждении никеля поверхность катода заряжена отрицательно, поэтому катионактивные добавки, к которым относятся наши соединения, наиболее эффективны.
Молекулы исследуемых добавок содержат гетероатомы азота и кислорода, посредством которых осуществляется хемосорбционная связь с поверхностью катода. Кроме того, данные соединения содержат цепь сопряжения -NH-N=CH- и ароматические кольца, соединенные с адсорбционно-активными центрами. И, наконец, добавка 2,4-диметоксибензилиденгидразин-4-оксодигидрохиназолинил оказалась более эффективной, так как она содержит в бензольном кольце в орто- и положении метоксигруппы -ОСН3, которые вследствие сопряжения неподеленных пар электронов с ароматическим кольцом повышают его электронную плотность больше, чем одна -ОСH3.
Совместное присутствие в электролите обеих добавок усиливает действие каждой, т.е. проявляется синергизм, и катодные осадки получаются с зеркальной поверхностью 96-100 отн. ед. , практически беспористые (0-1 пора на 1 см2), с высоким выходом по току 85-92% и минимальным наводороживанием стальной основы.
Пример 1.
Электроосаждение никеля из электролита состава II (табл.1) с добавкой 2-метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинила) смещает потенциал катода от -0,95 до -1,06 В. Осадки при всех режимах плотностей тока блестящие и зеркальные 72-100 отн. ед., плотные гладкие, с хорошей адгезией, мелкокристаллические (табл. 2, 1), с небольшой пористостью (от 2 до 6 пор на 1 см2), поэтому пластичность стальных образцов составляет 95-88%. Выход по току 87-76%.
Пример 2.
Электроосаждение никеля из электролита состава I (табл.1) с добавкой 2,4-диметоксибензилиденгидразин-(4-оксодигидрохиназолинила) сопровождается ростом катодной поляризации от 1,01 до 1,11 В (табл. 2, 6). Осадки мелкокристаллические хорошо сцепленные с основой, малопористые (от 0 до 2 пор на 1 см2), блестящие и зеркальные 86-98 отн. ед. Выход по току составляет 79-85%. Пластичность - 990-97%.
Пример 3.
Электроосаждение никеля проводили из электролита состава III (табл.1), при совместном присутствии обеих добавок (табл. 2, 7). Сопровождается значительным торможением катодного процесса Е=-1,05-1,15 В. Осадки качественные с мелкокристаллической структурой, хорошо сцепленные с основой, зеркальные 96-100 отн. ед. , гладкие, плотные, практически беспористые (0-1 пора на 1 см2), через которые затруднена диффузия водорода в стальную основу, поэтому наводороживание минимально и пластичность стальных катодов равна 100-95%. выход по току - 92-85%.
Таким образом, приведенные примеры наглядно иллюстрируют, что применение данного электролита в гальванотехнике при совместном присутствии двух добавок обеспечивает мелкокристаллические, беспористые осадки с зеркальной поверхностью, хорошей адгезией и минимальным наводороживанием стальной основы.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.с. СССР 234810, C 23 B 05/08.
1. А.с. СССР 234810, C 23 B 05/08.
2. А.с. СССР 210599, C 23 B 05/08.
3. А.с. СССР 430189, C 23 B 05/08.
4. А.с. СССР 224242, C 23 B 05/08.
5. Урбонас А.А. Научные труды. ВУЗ Лит. ССР: Химия и химическая технология, 1974. Вып. 16. - С.221-222.
6. Kodler A., Raub E. Einfluss der Molecularstructur organischer Schwefelverbindungen auf die inneren Spannungen von Nickelniederschlagen. - Metalloberflache. - 1973. Bd. 27, 2, S.48-59.
Claims (1)
- Электролит блестящего никелирования, содержащий никель сернокислый, калий пирофосфорнокислый, аммоний хлористый, буру, блескообразователи и воду, отличающийся тем, что в качестве блескообразователя содержит 2-метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинил) с формулой
и 2,4-диметоксибензилиденгидразин-(4-оксодигидрохиназолинил) с формулой
при следующем соотношении компонентов:
Никель сернокислый, г - 40-60
Калий пирофосфорнокислый, г - 160-200
Аммоний хлористый, г - 3-5
Бура, г - 3-5
2-Метоксибензилиденгидразин-(4-оксогидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
2,4-Диметоксибензилиденгидразин-4-оксодигидрохиназолинил), ммоль/л - 0,5-2
Вода, л - До 1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123200/02A RU2210638C2 (ru) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Электролит блестящего никелирования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123200/02A RU2210638C2 (ru) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Электролит блестящего никелирования |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001123200A RU2001123200A (ru) | 2003-06-27 |
RU2210638C2 true RU2210638C2 (ru) | 2003-08-20 |
Family
ID=29245741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001123200/02A RU2210638C2 (ru) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | Электролит блестящего никелирования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2210638C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535894C1 (ru) * | 2013-08-15 | 2014-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Способ изготовления тонкопленочного светоотражающего элемента для оптических систем |
CN114108031A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 重庆立道新材料科技有限公司 | 一种环保无氰碱性镀铜细化剂及其制备方法 |
-
2001
- 2001-08-17 RU RU2001123200/02A patent/RU2210638C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535894C1 (ru) * | 2013-08-15 | 2014-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Способ изготовления тонкопленочного светоотражающего элемента для оптических систем |
CN114108031A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 重庆立道新材料科技有限公司 | 一种环保无氰碱性镀铜细化剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015212417A (ja) | 光沢ニッケル層の析出のための電解浴、または光沢ニッケル層の析出のための電解浴中での使用のための混合物、および光沢ニッケル層を有する物品の製造方法 | |
CN1561407A (zh) | 用于电化学沉积金及其合金的电解槽 | |
RU2210638C2 (ru) | Электролит блестящего никелирования | |
US3892638A (en) | Electrolyte and method for electrodepositing rhodium-ruthenium alloys | |
JPS6223078B2 (ru) | ||
EP0892087A2 (en) | Electroplating of low-stress nickel | |
RU2194097C1 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
FR2485042A1 (fr) | Procede de depot electrolytique de couches d'alliages de nickel avec des elements d'alliages | |
RU2237756C2 (ru) | Электролит для осаждения покрытий из сплава никель-железо | |
CA1050471A (en) | Electroplating of rhodium-ruthenium alloys | |
RU2215829C1 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
RU2175999C2 (ru) | Водный электролит блестящего меднения | |
JP5340590B2 (ja) | 非シアン系銅−錫合金めっき浴を用いためっき方法 | |
RU2237754C2 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
RU2314366C2 (ru) | Электролит для осаждения покрытий из сплава никель-железо на стальных подложках | |
RU2698164C1 (ru) | Ингибитор наводороживания стали Ст3 с гальваническим покрытием Cu-Zn | |
RU2385366C1 (ru) | Электролит меднения стальных подложек | |
RU2124072C1 (ru) | Электролит для электрохимического осаждения функциональных покрытий никель - бор | |
RU2194098C1 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
RU2152461C2 (ru) | Электролит для осаждения покрытий из сплава никель-железо | |
RU2175690C2 (ru) | Электролит блестящего никелирования | |
RU2198964C2 (ru) | Электролит для осаждения покрытий из сплава никель-железо | |
RU2179203C2 (ru) | Электролит блестящего меднения | |
US3890210A (en) | Method and electrolyte for electroplating rhodium-rhenium alloys | |
RU2363774C1 (ru) | Электролит блестящего никелирования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060818 |