RU2293144C2 - Zinc plating electrolyte - Google Patents
Zinc plating electrolyte Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293144C2 RU2293144C2 RU2005110453/02A RU2005110453A RU2293144C2 RU 2293144 C2 RU2293144 C2 RU 2293144C2 RU 2005110453/02 A RU2005110453/02 A RU 2005110453/02A RU 2005110453 A RU2005110453 A RU 2005110453A RU 2293144 C2 RU2293144 C2 RU 2293144C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- acid
- electrolyte
- hydroxyethane
- electrolyte according
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электролитам для получения цинковых покрытий на деталях различного назначения с целью защиты их от коррозии.The invention relates to electroplating, in particular to electrolytes for producing zinc coatings on parts for various purposes in order to protect them from corrosion.
Для покрытия деталей сложной конфигурации предпочтительно использовать комплексные электролиты цинкования, содержащие в качестве основных компонентов растворимую в воде соль цинка, являющуюся источником катиона цинка, и лиганд для связывания цинка в комплекс.To cover parts with complex configurations, it is preferable to use complex galvanizing electrolytes containing water-soluble zinc salt, which is the source of zinc cation, and a ligand for binding zinc to the complex.
Из комплексных электролитов наиболее известны и давно применяются цианистые электролиты цинкования (Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. - М.: Химия, 1979, С.147-153).Of the complex electrolytes, galvanizing cyanide electrolytes are the most famous and have long been used (Kudryavtsev N.T. Electrolytic coatings with metals. - M .: Chemistry, 1979, S.147-153).
Однако недостатки цианистых электролитов (нестабильность состава и высокая токсичность) стимулируют поиск бесцианистых электролитов цинкования, обеспечивающих получение качественных цинковых покрытий, но безопасных и удобных в эксплуатации.However, the disadvantages of cyanide electrolytes (instability and high toxicity) stimulate the search for cyanide-free galvanizing electrolytes, which provide high-quality zinc coatings, but are safe and convenient to use.
Известны бесцианистые комплексные электролиты цинкования, содержащие в своем составе в качестве лигандов аммиак, едкий натр, пирофосфаты калия и натрия, этилендиамин и другие соединения, но ни один из них в полной мере не удовлетворяет поставленным требованиям (Беленький М.А., Иванов А.Ф. Электроосаждение металлических покрытий. Справочник. - М.: Металлургия, 1985, С.59-64. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. - М.: Химия, 1979, С.153-172).Known are cyanide complex galvanizing electrolytes containing ammonia, caustic soda, potassium and sodium pyrophosphates, ethylenediamine and other compounds as ligands, but none of them fully meets the requirements (Belenky M.A., Ivanov A. F. Electrodeposition of metal coatings. Handbook. - M.: Metallurgy, 1985, S. 59-64. Kudryavtsev NT. Electrolytic coatings with metals. - Moscow: Chemistry, 1979, S. 153-172).
Предложены также бесцианистые электролиты цинкования на основе комплексов цинка(II) с органофосфорными лигандами, в частности с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой (Haynes R.T., Irani R.R., Langguth R.P. US Patent 3475293, US Cl. 204-48, Int.Cl. С 23 b 5/30, 5/46, опубл. 1969. Kowalski X. US Patent 3706635, US Cl. 204-46, Int. Cl. С 23 b 5/02, 5/46, опубл. 1972. Kowalski X. US Patent 3914162, US Cl. С 25 D 3/04, 3/12, 3/38, 3/56, опубл. 1975).Cyanide-free galvanizing electrolytes based on zinc (II) complexes with organophosphoric ligands, in particular 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (Haynes RT, Irani RR, Langguth RP US Patent 3475293, US Cl. 204-48, Int .Cl. C 23 b 5/30, 5/46, publ. 1969. Kowalski X. US Patent 3706635, US Cl. 204-46, Int. Cl. C 23 b 5/02, 5/46, publ. 1972 Kowalski X. US Patent 3914162, US Cl. C 25 D 3/04, 3/12, 3/38, 3/56, publ. 1975).
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является электролит цинкования на основе комплекса, состоящего из иона цинка(II) и аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (Haynes R.T., Irani R.R., Langguth R.P. US Patent 3475293, US Cl. 204-48, Int. Cl. С 23 b 5/30, 5/46, опубл. 1969). Указанный электролит содержит соль цинка(II) в количестве от 1 до 5 мас.% (по металлу), тетракалиевую соль 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, карбонат калия и воду при рН от 7,0 до 11,5, является экологически безопасным и позволяет получать на стальной основе при температуре от 50 до 70°С и плотности тока от 0,5 до 15 А/дм2 цинковые покрытия удовлетворительного качества.The closest in technical essence to the claimed invention is a zinc plating electrolyte based on a complex consisting of zinc (II) ion and 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion (Haynes RT, Irani RR, Langguth RP US Patent 3475293, US Cl. 204-48, Int. Cl. C 23 b 5/30, 5/46, publ. 1969). The specified electrolyte contains a salt of zinc (II) in an amount of from 1 to 5 wt.% (Metal), tetrakali salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, potassium carbonate and water at a pH of from 7.0 to 11.5, It is environmentally friendly and allows to obtain zinc coatings of satisfactory quality on a steel base at a temperature of 50 to 70 ° C and a current density of 0.5 to 15 A / dm 2 .
Экспериментальная проверка этого электролита показала, что его недостатком является низкий катодный выход металла по току, что не только снижает скорость осаждения покрытия и повышает значение рН электролита за счет интенсивного выделения водорода, но при длительном электролизе также приводит к накоплению в электролите избыточного количества ионов цинка и нарушению исходного состава комплекса, то есть количественного соотношения между металлом и лигандом, и связанному с этим ухудшению качества покрытия и растворения анодов. Особенно это заметно при температурах ниже 50°С, при которых падение выхода металла по току наиболее существенно. Так, при температуре 20-30°С катодный выход по току составляет всего 8-9%.An experimental verification of this electrolyte showed that its drawback is the low cathodic metal current output, which not only reduces the deposition rate of the coating and increases the pH of the electrolyte due to intensive hydrogen evolution, but also leads to the accumulation of excess zinc ions in the electrolyte during prolonged electrolysis and violation of the initial composition of the complex, that is, the quantitative ratio between the metal and the ligand, and the associated deterioration in the quality of the coating and dissolution of the anodes. This is especially noticeable at temperatures below 50 ° C, at which the drop in metal current output is most significant. So, at a temperature of 20-30 ° C, the cathode current output is only 8-9%.
Целью изобретения является разработка электролита цинкования на основе комплекса цинка(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой, обеспечивающего получение равномерных и мелкокристаллических покрытий с высоким катодным выходом металла по току в широком диапазоне температур и значений рН, а также расширение ассортимента комплексных фосфонатных электролитов цинкования.The aim of the invention is to develop a galvanizing electrolyte based on a complex of zinc (II) with 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, which provides uniform and fine-grained coatings with a high cathodic metal current output over a wide range of temperatures and pH values, as well as expanding the range complex phosphonate galvanizing electrolytes.
Поставленная цель достигается тем, что в электролит цинкования, содержащий цинк(II), 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту или ее растворимое соединение и воду, дополнительно вводят вещество, выбранное из группы, состоящей из дикарбоновой кислоты, гидроксикарбоновой кислоты, многоатомного спирта, амина, аминоспирта или их солей, взятых отдельно или в любом сочетании, при следующем соотношении компонентов:This goal is achieved by the fact that in the galvanizing electrolyte containing zinc (II), 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or its soluble compound and water, a substance selected from the group consisting of dicarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid, polyhydric is additionally introduced alcohol, amine, aminoalcohol or their salts, taken separately or in any combination, in the following ratio of components:
Цинк(II), моль/л 0,05-0,5Zinc (II), mol / L 0.05-0.5
1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic
кислота или ее растворимое соединение, моль/л 0,1-2,0acid or its soluble compound, mol / l 0.1-2.0
Дикарбоновая кислота, или гидроксикарбоноваяDicarboxylic acid, or hydroxycarboxylic
кислота, или карбоксилсодержащий комплексон,acid, or carboxyl-containing complexon,
или многоатомный спирт, или амин, или амино-or polyhydric alcohol, or amine, or amino
спирт или их соли, моль/л 0,001-1,0alcohol or their salts, mol / l 0.001-1.0
рН 6,0-13,5.pH 6.0-13.5.
В качестве дикарбоновой кислоты желательно использовать вещество, выбранное из группы, состоящей из щавелевой, малоновой, янтарной, малеиновой, глутаровой, адипиновой кислот. В качестве гидроксикарбоновой кислоты желательно использовать вещество, выбранное из группы, состоящей из гликолевой, молочной, яблочной, винной, лимонной, глюконовой, салициловой кислот. В качестве солей указанных выше кислот желательно использовать натриевые и калиевые соли кислот. В качестве многоатомного спирта желательно использовать вещество, выбранное из группы, состоящей из этиленгликоля, пропиленгликоля, тетраметилэтиленгликоля, глицерина, маннита, ксилита, сорбита. В качестве амина желательно использовать вещество, выбранное из группы, состоящей из метиламина, этиламина, диметиламина, диэтиламина, этилендиамина, диметилэтилендиамина, тетраметилэтилендиамина, циклогександиамина, пропилендиамина, гексаметилендиамина, гексаметилентетрамина, диэтилентриамина, триэтилентетрамина. В качестве аминоспирта желательно использовать вещество, выбранное из группы, состоящей из этаноламина, N,N-диметилэтаноламина, N,N-диэтилэтаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина, эфедрина. В качестве солей аминов и аминоспиртов желательно использовать хлориды, сульфаты, нитраты, карбонаты. В качестве источника цинка(II) желательно использовать оксид цинка(II) или гептагидрат сульфата цинка(II). В качестве растворимого соединения 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты желательно использовать натриевые или калиевые соли этой кислоты. В качестве натриевой соли 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты желательно использовать мононатриевую, динатриевую, тринатриевую соль, а в качестве калиевой соли 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты желательно использовать монокалиевую соль. рН электролита желательно поддерживать в интервале от 7,5 до 11,5.As a dicarboxylic acid, it is desirable to use a substance selected from the group consisting of oxalic, malonic, succinic, maleic, glutaric, adipic acids. As the hydroxycarboxylic acid, it is desirable to use a substance selected from the group consisting of glycolic, lactic, malic, tartaric, citric, gluconic, salicylic acids. As salts of the above acids, it is desirable to use sodium and potassium salts of acids. As a polyhydric alcohol, it is desirable to use a substance selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, glycerol, mannitol, xylitol, sorbitol. As an amine, it is desirable to use a substance selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, ethylenediamine, dimethylethylenediamine, tetramethylethylenediamine, cyclohexanediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, hexamethylenetetramine, diethylene diethylene. As an amino alcohol, it is desirable to use a substance selected from the group consisting of ethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ephedrine. As salts of amines and amino alcohols, it is desirable to use chlorides, sulfates, nitrates, carbonates. As a source of zinc (II), it is desirable to use zinc oxide (II) or zinc (II) sulfate heptahydrate. As the soluble compound of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, it is desirable to use the sodium or potassium salts of this acid. As the sodium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, it is desirable to use the monosodium, disodium, trisodium salt, and as the potassium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, it is desirable to use the monopotassium salt. The pH of the electrolyte is preferably maintained in the range of 7.5 to 11.5.
Реализация заявленного изобретения осуществляется в гальванической ванне, в которую залит электролит цинкования, содержащий в качестве основных компонентов цинк(II), 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту и воду, при использовании в качестве катода изделия, на которое необходимо нанести цинковое покрытие, а в качестве анода - пластины из чистого цинка.The implementation of the claimed invention is carried out in a galvanic bath, which is filled with a galvanizing electrolyte containing zinc (II), 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and water as the main components, when using a product on which it is necessary to apply a zinc coating as a cathode , and as an anode - plates of pure zinc.
В результате введения в водный электролит цинкования, содержащий цинк(II) и 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновую кислоту, указанных выше веществ по отдельности или в любом сочетании, происходит повышение выхода цинка по току, на катоде осаждаются равномерные мелкокристаллические покрытия, а цинковые аноды растворяются равномерно, без образования на их поверхности нерастворимых в электролите осадков гидроксида или солей цинка(II).As a result of the introduction of galvanizing, containing zinc (II) and 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid into the aqueous electrolyte, individually or in any combination of the above substances, the current yield of zinc is increased, uniform fine-crystalline coatings are deposited on the cathode, and zinc anodes dissolve uniformly, without the formation of hydroxide or zinc (II) salts insoluble in the electrolyte on their surface.
Нижний предел концентрации цинка(II) в электролите выбран в соответствии с требуемой скоростью электроосаждения цинка. Верхний предел концентрации цинка ограничивается растворимостью комплексной соли цинка в электролите.The lower limit of the concentration of zinc (II) in the electrolyte is selected in accordance with the desired rate of electrodeposition of zinc. The upper limit of zinc concentration is limited by the solubility of the complex zinc salt in the electrolyte.
Нижний предел концентрации 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты обусловлен необходимостью образования прочного комплекса с цинком(II), верхний предел концентрации 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты ограничивается ее растворимостью в электролите.The lower limit of the concentration of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is due to the need to form a strong complex with zinc (II), the upper limit of the concentration of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is limited by its solubility in the electrolyte.
Нижний предел концентрации вещества, дополнительно введенного в электролит, соответствует концентрации, при которой достигается полезный эффект от его введения, то есть улучшается равномерность и качество покрытия, а выход по току увеличивается. Верхний предел концентрации вещества, дополнительно введенного в электролит соответствует концентрации, при которой эффект от его введения в электролит начинает существенно снижаться, то есть качество покрытия ухудшается, а выход по току уменьшается.The lower concentration limit of the substance additionally introduced into the electrolyte corresponds to the concentration at which the beneficial effect of its introduction is achieved, that is, the uniformity and quality of the coating is improved, and the current efficiency increases. The upper limit of the concentration of the substance additionally introduced into the electrolyte corresponds to the concentration at which the effect of its introduction into the electrolyte begins to decrease significantly, that is, the quality of the coating deteriorates, and the current efficiency decreases.
Значение рН электролита может находиться в интервале от 6,0 до 13,5. Нижнее значение этого диапазона обусловлено возможностью образования комплексов цинка(II) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой. Верхнее значение этого диапазона обусловлено необходимостью избежать образования посторонних комплексов цинка(II).The pH of the electrolyte may be in the range from 6.0 to 13.5. The lower value of this range is due to the possibility of the formation of complexes of zinc (II) with 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. The upper value of this range is due to the need to avoid the formation of extraneous zinc (II) complexes.
Рекомендуемые условия электроосаждения цинка из предложенного электролита:Recommended conditions for the electrodeposition of zinc from the proposed electrolyte:
Температура электролита от 20 до 70°С.The electrolyte temperature is from 20 to 70 ° C.
Катодная плотность тока от 0,5 до 5 А/дм2.The cathodic current density is from 0.5 to 5 A / dm 2 .
рН электролита предпочтительно поддерживать в интервале от 7,5 до 11,5.The pH of the electrolyte is preferably maintained in the range of 7.5 to 11.5.
В качестве анодов используется цинк марки Ц0 или Ц1.As anodes, zinc grade Ts0 or C1 is used.
Аноды растворяются без образования анодного шлама при анодной плотности тока, не превышающей 1-1,5 А/дм2.The anodes dissolve without the formation of anode sludge at an anode current density not exceeding 1-1.5 A / DM 2 .
Приготовление электролита может быть осуществлено различными способами, например:The preparation of the electrolyte can be carried out in various ways, for example:
Способ 1.Method 1
К нагретому до 60-80°С раствору 140 г дигидрата монокалиевой соли 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты С2Н7O7Р2K·2Н2O в 500 мл воды при перемешивании прибавляют частями 16,3 г оксида цинка ZnO и перемешивают до полного растворения осадка. Дают раствору охладиться до комнатной температуры и при перемешивании прибавляют 30%-ный раствор гидроксида калия до достижения рН 8,3. В полученном растворе растворяют при перемешивании от 0,001 до 1,0 моля дополнительного вещества (дикарбоновой кислоты, гидроксикарбоновой кислоты, многоатомного спирта, амина, аминоспирта) или вводят дополнительное вещество в виде водного раствора. При необходимости устанавливают заданное значение рН путем добавления 3-30%-го раствора гидроксида калия или серной кислоты. Добавляют воду до общего объема 1,0 л и перемешивают электролит.To a solution of 140 g of monopotassium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid C 2 H 7 O 7 P 2 K · 2 H 2 O in 500 ml of water heated to 60-80 ° C, 16.3 g of oxide are added with stirring zinc ZnO and stirred until complete dissolution of the precipitate. The solution was allowed to cool to room temperature and a 30% potassium hydroxide solution was added with stirring until a pH of 8.3 was reached. In the resulting solution, 0.001 to 1.0 mol of an additional substance (dicarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid, polyhydric alcohol, amine, amino alcohol) is dissolved with stirring, or an additional substance is introduced in the form of an aqueous solution. If necessary, set the desired pH by adding a 3-30% solution of potassium hydroxide or sulfuric acid. Water is added to a total volume of 1.0 L and the electrolyte is mixed.
Способ 2.Method 2
К раствору 70,0 г дигидрата монокалиевой соли 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты С2Н7O7Р2K·2Н2О и 42,0 г гидроксида калия в 400 мл при перемешивании прибавляют раствор 28,8 г гептагидрата сульфата цинка ZnSO4·7H2O в 200 мл воды. В полученном растворе при перемешивании растворяют от 0,001 до 1,0 моля дополнительного вещества (дикарбоновой кислоты, гидроксикарбоновой кислоты, многоатомного спирта, амина, аминоспирта) или вводят дополнительное вещество в виде водного раствора. При необходимости устанавливают заданное значение рН путем добавления 3-30%-го раствора гидроксида калия или серной кислоты. Добавляют воду до общего объема 1,0 л и перемешивают электролит.To a solution of 70.0 g of monopotassium salt of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid dihydrate C 2 H 7 O 7 P 2 K · 2 H 2 O and 42.0 g of potassium hydroxide in 400 ml, a solution of 28.8 g is added with stirring ZnSO 4 · 7H 2 O zinc sulfate heptahydrate in 200 ml of water. In the resulting solution, 0.001 to 1.0 mol of an additional substance (dicarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid, polyhydric alcohol, amine, amino alcohol) is dissolved with stirring, or an additional substance is introduced in the form of an aqueous solution. If necessary, set the desired pH by adding a 3-30% solution of potassium hydroxide or sulfuric acid. Water is added to a total volume of 1.0 L and the electrolyte is mixed.
Приготовленные таким способом электролиты стабильны в работе и не требуют предварительной проработки.Electrolytes prepared in this way are stable in operation and do not require preliminary study.
При длительной работе электролита, вследствие несовпадения анодного и катодного выходов по току, рН электролита может увеличиваться, особенно в нейтральной и слабощелочной средах. Для стабилизации значений рН в электролит целесообразно вводить буферирующие вещества, в качестве которых рекомендуется использовать ацетат аммония и другие соли аммония.With prolonged operation of the electrolyte, due to the mismatch of the anode and cathode current outputs, the pH of the electrolyte can increase, especially in neutral and slightly alkaline environments. To stabilize the pH values, it is advisable to introduce buffering substances into the electrolyte, which are recommended to use ammonium acetate and other ammonium salts.
Для устранения возможности появления водородного питтинга в электролит целесообразно добавлять неионогенные поверхностно-активные вещества типа полиоксиэтиленалкиловых эфиров (препарат ОС-20, синтанол ДС-10) или полиоксиэтиленалкилфениловых эфиров (ОП-7, ОП-10).To eliminate the possibility of hydrogen pitting in the electrolyte, it is advisable to add nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers (preparation OS-20, syntanol DS-10) or polyoxyethylene alkyl phenyl ethers (OP-7, OP-10).
Для увеличения блеска покрытия и улучшения его внешнего вида в электролит целесообразно добавлять блескообразующие вещества, например, азотсодержащие полимеры типа полиалкиленполиаминов или их производных.To increase the gloss of the coating and improve its appearance in the electrolyte, it is advisable to add brighteners, for example, nitrogen-containing polymers such as polyalkylene polyamines or their derivatives.
Приведенные выше примеры буферирующих, поверхностно-активных и блескообразующих веществ не исчерпывают номенклатуры добавок, которые могут быть введены в электролит цинкования по заявленному изобретению дополнительно к основному составу, приведенному выше, с целью улучшения качества цинкового покрытия и расширения диапазона условий электроосаждения.The above examples of buffering, surfactants, and brightening agents do not exhaust the range of additives that can be introduced into the galvanizing electrolyte according to the claimed invention in addition to the basic composition given above, in order to improve the quality of the zinc coating and expand the range of electrodeposition conditions.
Примеры реализации заявленного изобретения приведены ниже.Examples of the implementation of the claimed invention are given below.
Во всех примерах осаждение цинка производилось в ванне, помещенной в водяной термостат, на образцы из стали толщиной 0,4 мм при катодной плотности тока 2 А/дм2, аноды - цинк марки Ц1. Температура измерялась и поддерживалась с точностью ±1°С. Значение рН измеряли с помощью иономера, катодный выход цинка по току - с помощью медного кулонометра. Качество покрытия оценивали визуально.In all examples, zinc was precipitated in a bath placed in a water thermostat onto samples of steel 0.4 mm thick at a cathodic current density of 2 A / dm 2 , anodes — zinc of grade C1. The temperature was measured and maintained with an accuracy of ± 1 ° C. The pH value was measured using an ionomer, the cathode current yield of zinc - using a copper coulometer. The quality of the coating was evaluated visually.
Пример 1.Example 1
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,5 моль/л малеиновой кислоты, имеющий рН 8,2. Электролиз проводят при температуре 46°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое матовое цинковое покрытие толщиной 4,8 мкм. Катодный выход по току составляет 38,4%, скорость осаждения цинка 14,4 мкм/час.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.5 mol / L maleic acid, having a pH of 8.2. The electrolysis is carried out at a temperature of 46 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform fine crystalline frosted zinc coating with a thickness of 4.8 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 38.4%; the zinc deposition rate is 14.4 μm / h.
Пример 2.Example 2
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,5 моль/л и тетрагидрата тартрата калия-натрия, имеющий рН 8,0. Электролиз проводят при температуре 20°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое полублестящее цинковое покрытие толщиной 5,0 мкм. Катодный выход по току составляет 35,6%, скорость осаждения цинка 14,9 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.5 mol / L and potassium sodium tartrate tetrahydrate having a pH of 8, 0. The electrolysis is carried out at a temperature of 20 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform finely crystalline semi-brilliant zinc coating with a thickness of 5.0 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 35.6%, the zinc deposition rate is 14.9 μm / h.
Пример 3.Example 3
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,3 моль/л маннита, имеющий рН 7,8. Электролиз проводят при температуре 32°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое полублестящее цинковое покрытие толщиной 1,7 мкм. Катодный выход по току составляет 9,4%, скорость осаждения цинка 5,1 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.3 mol / L mannitol having a pH of 7.8. The electrolysis is carried out at a temperature of 32 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform finely crystalline semi-brilliant zinc coating with a thickness of 1.7 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 9.4%; the zinc deposition rate is 5.1 μm / h.
Пример 4.Example 4
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,05 моль/л диэтилентриамина, имеющий рН 7,7. Электролиз проводят при температуре 70°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое матовое цинковое покрытие толщиной 14,7 мкм. Катодный выход по току составляет 96,1%, скорость осаждения цинка 44,1 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.05 mol / L diethylenetriamine having a pH of 7.7. The electrolysis is carried out at a temperature of 70 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform fine crystalline frosted zinc coating with a thickness of 14.7 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 96.1%, the zinc deposition rate is 44.1 μm / h.
Пример 5.Example 5
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,005 моль/л диэтилентриамина, имеющий рН 7,7. Электролиз проводят при температуре 30°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое матовое цинковое покрытие толщиной 7,9 мкм. Катодный выход по току составляет 51,6%, скорость осаждения цинка 23,6 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.005 mol / L diethylenetriamine having a pH of 7.7. The electrolysis is carried out at a temperature of 30 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform finely crystalline matte zinc coating with a thickness of 7.9 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 51.6%; the zinc deposition rate is 23.6 μm / h.
Пример 6.Example 6
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,3 моль/л этаноламина, имеющий рН 8,3. Электролиз проводят при температуре 30°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое полублестящее цинковое покрытие толщиной 3,4 мкм. Катодный выход по току составляет 23,7%, скорость осаждения цинка 10,5 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.3 mol / L ethanolamine having a pH of 8.3. The electrolysis is carried out at a temperature of 30 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform fine crystalline semi-brilliant zinc coating with a thickness of 3.4 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 23.7%; the zinc deposition rate is 10.5 μm / h.
Пример 7.Example 7
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и 0,5 моль/л тетрагидрата тартрата калия-натрия, имеющий рН 12,5. Электролиз проводят при температуре 38°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое полублестящее цинковое покрытие толщиной 11,3 мкм. Катодный выход по току составляет 91,7%, скорость осаждения цинка 33,9 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and 0.5 mol / L potassium sodium tartrate tetrahydrate having a pH of 12.5 . The electrolysis is carried out at a temperature of 38 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform finely crystalline semi-brilliant zinc coating with a thickness of 11.3 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 91.7%; the zinc deposition rate is 33.9 μm / h.
Пример 8.Example 8
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II), 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, 0,1 моль/л маннита, 0,1 моль/л триэтаноламина, имеющий рН 8,2. Электролиз проводят при температуре 40°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают равномерное мелкокристаллическое цинковое покрытие толщиной 4,4 мкм. Катодный выход по току составляет 31,6%, скорость осаждения цинка 13,2 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II), 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 0.1 mol / L mannitol, 0.1 mol / L triethanolamine, having pH 8.2. The electrolysis is carried out at a temperature of 40 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, a uniform fine crystalline zinc coating with a thickness of 4.4 μm is obtained. The cathode current efficiency is 31.6%, the zinc deposition rate is 13.2 μm / h.
Пример 9 (прототип).Example 9 (prototype).
Готовят электролит цинкования, содержащий 0,2 моль/л цинка(II) и 0,5 моль/л 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, имеющий рН 8,2. Электролиз проводят при температуре 30°С в течение 20 минут. В результате электролиза на катоде получают неравномерное пятнистое цинковое покрытие со средней толщиной 1,1 мкм. Катодный выход по току составляет 8,5%, скорость осаждения цинка 3,3 мкм/ч.A galvanizing electrolyte is prepared containing 0.2 mol / L zinc (II) and 0.5 mol / L 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid having a pH of 8.2. The electrolysis is carried out at a temperature of 30 ° C for 20 minutes. As a result of electrolysis at the cathode, an uneven spotty zinc coating with an average thickness of 1.1 μm is obtained. The cathodic current efficiency is 8.5%; the zinc deposition rate is 3.3 μm / h.
Как видно из приведенных примеров, электролит цинкования по заявленному изобретению позволяет получать цинковые покрытия хорошего качества при высоком выходе по току, в широком интервале температур и значений рН. Покрытия имеют мелкокристаллическую структуру, отличаются высокой равномерностью и могут наноситься на детали сложного профиля.As can be seen from the above examples, the galvanizing electrolyte according to the claimed invention allows to obtain zinc coatings of good quality with a high current output, in a wide range of temperatures and pH values. Coatings have a fine crystalline structure, are highly uniform and can be applied to parts of complex profile.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110453/02A RU2293144C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Zinc plating electrolyte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110453/02A RU2293144C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Zinc plating electrolyte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005110453A RU2005110453A (en) | 2006-10-20 |
RU2293144C2 true RU2293144C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=37437518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110453/02A RU2293144C2 (en) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | Zinc plating electrolyte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293144C2 (en) |
-
2005
- 2005-04-11 RU RU2005110453/02A patent/RU2293144C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005110453A (en) | 2006-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101502804B1 (en) | Pd and Pd-Ni electrolyte baths | |
US3706634A (en) | Electrochemical compositions and processes | |
US8048285B2 (en) | Low hydrogen embrittlement zinc/nickel plating for high strength steels | |
RU2334831C2 (en) | Electrolyte of copper coating | |
TW201014935A (en) | Improved copper-tin electrolyte and process for the deposition of bronze layers | |
US20090014335A1 (en) | Acidic gold alloy plating solution | |
CN101397692B (en) | Electroplating method | |
US3475293A (en) | Electrodeposition of metals | |
JPS6254397B2 (en) | ||
CN103757672A (en) | Zinc-tin alloy electroplating method | |
US20070221506A1 (en) | Electroplating method | |
US20100096274A1 (en) | Zinc alloy electroplating baths and processes | |
RU2293144C2 (en) | Zinc plating electrolyte | |
US5194140A (en) | Electroplating composition and process | |
US4552628A (en) | Palladium electroplating and bath thereof | |
WO2013092312A1 (en) | Deposition of copper-tin-zinc alloys from an electrolyte | |
US20060254923A1 (en) | Low hydrogen embrittlement (LHE) zinc-nickel plating for high strength steels (HSS) | |
KR101271587B1 (en) | Mono-fluid type metal nano coating composition and preparation method of the same | |
RU2313621C1 (en) | Low-concentration electrolyte for applying semi-bright coating of tin-zinc alloy | |
RU2334833C1 (en) | Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy | |
US20120003498A1 (en) | Copper-zinc alloy electroplating bath and method of plating using same | |
EP3412799A1 (en) | Compositionally modulated zinc-iron multilayered coatings | |
RU2334830C2 (en) | Method of preparation of phosphonic electrolytes and solutions | |
RU2028386C1 (en) | Electrolyte for deposition of decorative copper coatings | |
RU2350696C1 (en) | Electrolyte for coating deposition from cadmium and manganese melt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100412 |