RU2343222C1 - Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор - Google Patents
Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343222C1 RU2343222C1 RU2007126764/02A RU2007126764A RU2343222C1 RU 2343222 C1 RU2343222 C1 RU 2343222C1 RU 2007126764/02 A RU2007126764/02 A RU 2007126764/02A RU 2007126764 A RU2007126764 A RU 2007126764A RU 2343222 C1 RU2343222 C1 RU 2343222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- nickel
- mol
- salt
- increasing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическому нанесению металлических покрытий, в частности из сплавов на основе никеля, и может найти применение в машино- и приборостроении. Способ включает химическое нанесение покрытия из сплава никель-медь-фосфор из водного раствора, содержащего, моль/л: соль никеля 0,075-0,125, соль меди 0,0008-0,0016, гипофосфит натрия 0,28-0,40, малоновую кислоту 0,10-0,20, янтарную кислоту 0,08-0,12, аминоуксусную кислоту 0,07-0,25, соль свинца (0,6-1,2)·10-5. Полученные химические покрытия из сплава никель-медь-фосфор имеют низкое содержание меди (не более 2 мас.%) и стабильный состав, а способ позволяет увеличить скорость нанесения покрытия, повысить плотность загрузки ванны, повысить коррозионную стойкость декоративных покрытий. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к химическому нанесению металлических покрытий, в частности из сплавов на основе никеля, и может найти применение в машино- и приборостроении.
Известен способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор при температуре 60-80°С с использованием раствора с рН 9,0-9,2, который содержит (в г/л): сернокислый никель - 11-13; сернокислую медь - 2,5-3,5; гипофосфит натрия - 18-22; пирофосфат калия - 48-52; фосфорнокислый натрий, двухзамещенный 12-16; лаурилсульфат натрия 0,005-0,01. (SU 377444, С23С 18/50, опубл. 1973.01.01).
Известный способ характеризуется малыми скоростями осаждения покрытия (4-5 мкм/час) и низкими плотностями загрузки ванны (2-4 дм2/л). Покрытия, полученные известным способом, пористы и содержат до 40 мас.% меди. Низколегированные медью покрытия получить данным способом невозможно. Способ можно использовать для нанесения покрытий на изделия (детали) из металлов и неэлектропроводных материалов, однако применение его для нанесения защитно-декоративных покрытий ввиду низкой скорости процесса неэффективно.
Известен способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор при температуре 80-90°С с использованием раствора с рН 8,8-9,0, который содержит (в г/л): сернокислый никель - 17-22; сернокислую медь - 0,8-1,2; гипофосфит натрия - 17-22; лимонно-кислый натрий, трехзамещенный - 45-55; хлористый аммоний - 35-45; аммиак (25%-ный) - 33-36 мл/л. (SU 196512, С23С 18/50, опубл. 1967.01.01).
Данный известный способ также характеризуется низкими скоростями нанесения покрытия (7-9 мкм/час) и низкими плотностями загрузки ванны (2 дм2/л). Полученные покрытия достаточно пористы и содержат 8-12 мас.% меди и 6-9 мас.% фосфора. Низкая скорость нанесения покрытия при малых плотностях загрузки не позволяют интенсифицировать процесс. Состав покрытия нестабилен, поэтому нестабильны и его коррозионные свойства: так, при выдержке в течение 720 часов в 3%-ном растворе хлорида натрия, подкисленном до рН 3, скорость коррозии составляет 0,05-0,08 г/м2·час. Кроме того, получаемые покрытия матовые или полублестящие, что ограничивает их использование в качестве защитно-декоративных.
Задачей изобретения и его техническим результатом является получение химических покрытий из сплава никель-медь-фосфор с низким содержанием меди (не более 2 мас.%) и стабильным составом, а также увеличение скорости нанесения покрытия, повышение плотности загрузки ванны, повышение коррозионной стойкости и декоративности покрытий.
Сущностью изобретения является способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор в водном растворе, содержащем соли никеля и меди, гипофосфит натрия и добавки органических веществ, причем нанесение ведут при температуре 87-96°С в растворе с рН 6,3-7,0, который дополнительно содержит соль свинца, а в качестве органических веществ содержит малоновую, янтарную и аминоуксусную кислоты при следующем соотношении компонентов, моль/л: соль никеля 0,075-0,125; соль меди 0,0008-0,0016; гипофосфит натрия 0,28-0,40; малоновая кислота 0,10-0,20; янтарная кислота 0,08-0,12; аминоуксусная кислота 0,07-0,25; соль свинца (0,6-1,2)·10-5. Кроме того, что в качестве соли никеля раствор содержит соль, выбранную из группы: сульфат, хлорид, ацетат никеля; в качестве соли меди раствор содержит соль, выбранную из группы: сульфат, хлорид, ацетат меди; в качестве соли свинца раствор содержит нитрат или ацетат свинца, а нанесение покрытия ведут на изделия, выполненные из металлов, пластмасс, тканевых и нетканевых материалов.
Покрытия, полученные способом по изобретению, содержат малое количество меди (0,5-1,6%) и 7-9% фосфора, обладают повышенной коррозионной стойкостью и декоративностью (блеском) и могут использоваться в качестве как защитных, так и защитно-декоративных. Скорость нанесения покрытий при температуре 96°С достигает 40 мкм/час. Допустимая плотность загрузки от 0,5 до 30 дм2/л позволяет наносить покрытия как на крупногабаритные детали, так и на мелкие детали насыпью, а также волокнистые, тканевые и нетканевые материалы.
Приготовление раствора осуществляют последовательным растворением в деионизированной воде органических кислот, затем неорганических солей и доведением рН до необходимой величины растворами щелочей.
Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.
Пример 1. Химическое нанесение покрытия из сплава никель-медь-фосфор вели в растворе, содержащем 0,075 моль/л (21,1 г/л) семиводного сульфата никеля, 0,0008 моль/л (0,2 г/л) пятиводного сульфата меди, 0,28 моль/л (30 г/л) гипофосфита натрия, 0,1 моль/л (10,4 г/л) малоновой кислоты, 0,08 моль/л (9,4 г/л) янтарной кислоты, 0,07 моль/л (5 г/л) аминоуксусной кислоты, 0,6·10-5 моль/л (2 мг/л) нитрата свинца, который доводили раствором щелочи (гидроксид калия) до рН 6,3 и нагревали до температуры 90°С. Обезжиренные и активированные в растворе соляной кислоты (150 г/л) детали (изделия) из стали (ст.3) завешивали в ванну с раствором, исходя из плотности загрузки 2,56 дм2/л. Через 60 мин детали вынимали, промывали и сушили. Полученные блестящие покрытия имели толщину 20,4 мкм и содержали 0,6% меди, 7,61% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 20,4 мкм/час. Коррозионную стойкость покрытий исследовали погружением деталей в 3%-ный раствор хлорида натрия, подкисленный до рН 3. Через 720 часов убыль массы детали составила 375 мг/дм2 покрытия, видимых признаков коррозии не наблюдали. Скорость коррозии составила 0,03 г/м2·час.
Пример 2. Химическое нанесение вели в растворе, содержащего 0,1 моль/л семиводного сульфата никеля, 0,0012 моль/л пятиводного сульфата меди, 0,33 моль/л гипофосфита натрия, 0,15 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л нитрата свинца, с рН 6,6 при температуре 90°С. Плотность загрузки деталей из ст.3 составила 2,56 дм2/л, время нанесения - 60 мин. Полученные блестящие покрытия имели толщину 23,3 мкм и содержали 1,4% меди, 7,28% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 23,3 мкм/час. Убыль массы деталей через 720 часов коррозионных испытаний составила 390 мг/дм2 покрытия, видимых признаков коррозии не наблюдали. Скорость коррозии составила 0,03 г/м2·час.
Пример 3. Использовали раствор, содержащий 0,125 моль/л семиводного сульфата никеля, 0,0016 моль/л пятиводного сульфата меди, 0,40 моль/л гипофосфита натрия, 0,20 моль/л малоновой кислоты, 0,12 моль/л янтарной кислоты, 0,25 моль/л аминоуксусной кислоты, 1,2·10-5 моль/л нитрата свинца, с рН 7,0 при температуре 90°С. Плотность загрузки деталей из ст.3 составила 2,56 дм2/л, время нанесения - 60 мин. Полученные блестящие покрытия имели толщину 29,6 мкм и содержали 1,6% меди, 8,50% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 29,6 мкм/час. Убыль массы деталей через 720 часов коррозионных испытаний составила 400 мг/дм2 покрытия, видимых признаков коррозии не наблюдали. Скорость коррозии составила 0,03 г/м2·час.
Пример 4. Использовали раствор, содержащий 0,1 моль/л шестиводного хлорида никеля, 0,0012 моль/л двухводного хлорида меди, 0,33 моль/л гипофосфита натрия, 0,15 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л ацетата свинца, с рН 6,6 при температуре 90°С. Плотности загрузки деталей из ст.3 составила 2,56 дм2/л, время нанесения - 60 мин. Полученные блестящие покрытия имели толщину 25,4 мкм и содержали 1,3% меди, 7,58% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 25,4 мкм/час. Убыль массы деталей через 720 часов коррозионных испытаний составила 400 мг/дм2 покрытия, видимых признаков коррозии не наблюдали. Скорость коррозии составила 0,03 г/м2/час.
Пример 5. Использовали раствор, содержащий 0,1 моль/л ацетата никеля, 0,0012 моль/л одноводного ацетата меди, 0,33 моль/л гипофосфита натрия, 0,15 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л ацетата свинца, с рН 6,6 при температуре 90°С. Плотность загрузки деталей из ст.3 составила 2,56 дм2/л, время нанесения - 60 мин. Полученные блестящие покрытия имели толщину 22,8 мкм и содержали 1,2% меди, 7,38% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 22,8 мкм/час. Убыль массы деталей через 720 часов коррозионных испытаний составила 380 мг/дм2 покрытия, видимых признаков коррозии не наблюдали. Скорость коррозии составила 0,03 г/м2/час.
Пример 6. Использовали раствор, содержащий 0,12 моль/л семиводного сульфата никеля, 0,0016 моль/л пятиводного сульфата меди, 0,37 моль/л гипофосфита натрия, 0,18 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л нитрата свинца, с рН 7,0 при температуре 96°С. Обезжиренные изделия из алюминия АД1 подвергали предварительной цинкатной обработке в растворе, содержащем 100 г/л оксида цинка и 500 г/л гидроксида натрия, в течение 30 секунд, затем завешивали в ванну. Плотность загрузки составила 0,64 дм2/л, время нанесения - 30 мин. Полученные блестящие беспористые покрытия имели толщину 20,4 мкм и содержали 0,7% меди, 7,16% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 40,8 мкм/час.
Пример 7. Использовали раствор, содержащий 0,12 моль/л семиводного сульфата никеля, 0,0016 моль/л пятиводного сульфата меди, 0,37 моль/л гипофосфита натрия, 0,18 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л нитрата свинца, с рН 6,8 при температуре 93°С. Плотность загрузки изделий из меди составила 4,48 дм2/л, время нанесения - 75 мин. Полученные покрытия имели толщину 17,6 мкм и содержали 0,7% меди, 7,4% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 14,1 мкм/час.
Пример 8. Использовали раствор, содержащий 0,12 моль/л семиводного сульфата никеля, 0,0016 моль/л пятиводного сульфата меди, 0,37 моль/л гипофосфита натрия, 0,18 моль/л малоновой кислоты, 0,1 моль/л янтарной кислоты, 0,13 моль/л аминоуксусной кислоты, 0,9·10-5 моль/л нитрата свинца, при рН 7,0 и температуре 87°С. Изделие из ткани, выполненное из углеродных волокон, обезжиривали и обрабатывали в течение 10 мин в растворе, содержащем 0,1 г/л хлорида палладия, затем в течение 10 мин в растворе, содержащем 10 г/л гипофосфита натрия, и после промывки завешивали в ванну с раствором, исходя из плотности загрузки 15 дм2/л. Время нанесения составило 90 мин. Полученные покрытия имели толщину 6 мкм и содержали 0,7% меди, 7,7% фосфора, 0,03% свинца, остальное - никель. Скорость нанесения составила 4 мкм/час.
Приведенные примеры показывают, что способ по изобретению позволяет обеспечить технический результат: наносить на различные материалы защитные или защитно-декоративные блестящие покрытия из сплава никель-фосфор-медь в широком интервале плотностей загрузки с высокой скоростью. Получаемые покрытия беспористы при толщине 8-10 мкм, имеют стабильный состав (0,6-1,6% меди, 7,2-8,7% фосфора) и стабильно высокие показатели коррозионной стойкости.
Claims (3)
1. Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор на изделия в водном растворе, содержащем соли никеля и меди, гипофосфит натрия и добавки органических веществ, отличающийся тем, что нанесение ведут при температуре 87-96°С в растворе с рН 6,3-7,0, который дополнительно содержит соль свинца, а в качестве органических веществ содержит малоновую, янтарную и аминоуксусную кислоты при следующем соотношении компонентов, моль/л:
соль никеля 0,075-0,125
соль меди 0,0008-0,0016
гипофосфит натрия 0,28-0,40
малоновая кислота 0,10-0,20
янтарная кислота 0,08-0,12
аминоуксусная кислота 0,07-0,25
соль свинца (0,6-1,2)·10-5
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли никеля раствор содержит соль, выбранную из группы: сульфат, хлорид, ацетат никеля, в качестве соли меди раствор содержит соль, выбранную из группы: сульфат, хлорид, ацетат меди, а в качестве соли свинца раствор содержит нитрат или ацетат свинца.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение покрытия ведут на изделия из металлов, пластмасс, тканевых и нетканевых материалов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007126764/02A RU2343222C1 (ru) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007126764/02A RU2343222C1 (ru) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2343222C1 true RU2343222C1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007126764/02A RU2343222C1 (ru) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2343222C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2592601C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытий из сплава никель-медь-фосфор |
| RU2592654C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытий из сплава никель-фосфор |
| RU2676934C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2019-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения антифрикционного покрытия |
| RU2756620C1 (ru) * | 2021-03-05 | 2021-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор |
-
2007
- 2007-07-13 RU RU2007126764/02A patent/RU2343222C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2592601C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытий из сплава никель-медь-фосфор |
| RU2592654C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытий из сплава никель-фосфор |
| RU2676934C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2019-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения антифрикционного покрытия |
| RU2756620C1 (ru) * | 2021-03-05 | 2021-10-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2178146C (en) | Electroless nickel cobalt phosphorous composition and plating process | |
| US4833041A (en) | Corrosion/wear-resistant metal alloy coating compositions | |
| US3032436A (en) | Method and composition for plating by chemical reduction | |
| US3870526A (en) | Electroless deposition of copper and copper-tin alloys | |
| JP5141899B2 (ja) | めっき外観と乾湿繰り返し環境下での耐食性に優れたＺｎ−Ａｌ−Ｍｇ系めっき鋼板およびその製造方法 | |
| RU2343222C1 (ru) | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор | |
| US5019163A (en) | Corrosion/wear-resistant metal alloy coating compositions | |
| US3971861A (en) | Alloy plating system | |
| EP0346265A1 (en) | Ethylenethiourea wear resistant electroless nickel-boron coating compositions | |
| JP2013249528A (ja) | アルミ変性コロイダルシリカを含有した３価クロム化成処理液 | |
| US5017410A (en) | Wear resistant electroless nickel-boron coating compositions | |
| EP2928984A1 (en) | Process for metallizing nonconductive plastic surfaces | |
| NZ523595A (en) | Improvement in the production of a zinc-aluminum alloy coating by immersion into molten metal baths | |
| JP5336742B2 (ja) | 亜鉛又は亜鉛合金めっき上に加熱耐食性の良い３価クロム化成処理皮膜を形成するための化成処理方法 | |
| US2774688A (en) | Nickel plating by chemical reduction | |
| JPH0734254A (ja) | アルミニウム系材料への無電解めっき方法 | |
| RU2756620C1 (ru) | Способ химического нанесения покрытия из сплава никель-медь-фосфор | |
| JP4467794B2 (ja) | ニッケル／ホウ素含有塗料 | |
| RU2592601C1 (ru) | Способ химического нанесения покрытий из сплава никель-медь-фосфор | |
| US3667972A (en) | Chemical nickel plating baths | |
| JP3035676B2 (ja) | 亜鉛−アルミニウム合金への無電解ニッケルめっき方法、触媒化処理用組成物、活性化処理用組成物及び無電解ニッケルストライクめっき用組成物 | |
| US5494710A (en) | Electroless nickel baths for enhancing hardness | |
| JPS6138259B2 (ru) | ||
| JPH04228580A (ja) | クロム酸塩転化コーティングを生成する組成物 | |
| CA1269286A (en) | Corrosion/wear-resistant metal coating compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090714 |