RU2347857C2 - Electrolyte for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys - Google Patents

Electrolyte for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2347857C2
RU2347857C2 RU2006116263/02A RU2006116263A RU2347857C2 RU 2347857 C2 RU2347857 C2 RU 2347857C2 RU 2006116263/02 A RU2006116263/02 A RU 2006116263/02A RU 2006116263 A RU2006116263 A RU 2006116263A RU 2347857 C2 RU2347857 C2 RU 2347857C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
alkyl
electrolyte
alkyl group
aluminum
Prior art date
Application number
RU2006116263/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006116263A (en
Inventor
Клаус-Дитер МЕЛЕР (DE)
Клаус-Дитер МЕЛЕР
Рихард ЛИСОВСКИ (DE)
Рихард ЛИСОВСКИ
Original Assignee
Алюминал Оберфлехентехник Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алюминал Оберфлехентехник Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Алюминал Оберфлехентехник Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2006116263A publication Critical patent/RU2006116263A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347857C2 publication Critical patent/RU2347857C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/42Electroplating: Baths therefor from solutions of light metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to electroplating. Electrolyte contains at least one aluminium organic compound of MAlR4 formula or their mixture and alkyl-magnesium compound; where M designates Na, K, Rb or Cs, and R designates alkyl group C1-C10 preferably alkyl group C1-C4. The method of electrolyte production consists in introduction of aluminium organic complex compound of MAlR4 formula and their mixture in case of necessity in combination with tri-alkyl-aluminium and addition of alkyl-magnesium compound. A combination for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys by electrolysis contains aluminium-organic complex compounds or alkyl-aluminium compounds and alkyl-magnesium compound.
EFFECT: simple and efficient production of electrolyte for implementation of method of applying aluminium-magnesium coating eliminating stage of conditioning for creation of organic complexes of magnesium.
19 cl, 3 ex

Description

Объектом изобретения является электролит для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов, содержащий, по меньшей мере, одно алюминийорганическое комплексное соединение и алкилмагниевое соединение. Следующими объектами изобретения являются: способ получения электролита, способ получения покрытий, применение электролита и набор для электролиза.The object of the invention is an electrolyte for galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys, containing at least one organoaluminum complex compound and an alkyl magnesium compound. The following objects of the invention are: a method for producing an electrolyte, a method for producing coatings, the use of an electrolyte and a kit for electrolysis.

Магний-алюминиевые органические комплексные соединения с недавних пор используют для электролитического осаждения алюминий-магниевых сплавов. Это описано в заявке WO 00/32847 A1. Интерес к электролитическим покрытиям металлических деталей алюминий-магниевыми сплавами сильно возрос вследствие исключительной защиты от коррозии, достигаемой посредством алюминий-магниевых слоев, и их экологической безопасности. Поэтому гальваническое покрытие магний-алюминиевыми органическими электролитами, осуществляемое при температуре в области 60-150°С в закрытых системах, имеет большое техническое значение.Magnesium-aluminum organic complex compounds have recently been used for electrolytic deposition of aluminum-magnesium alloys. This is described in WO 00/32847 A1. The interest in electrolytic coatings of metal parts with aluminum-magnesium alloys has greatly increased due to the exceptional corrosion protection achieved by aluminum-magnesium layers and their environmental safety. Therefore, galvanic coating with magnesium-aluminum organic electrolytes, carried out at a temperature in the range of 60-150 ° C in closed systems, is of great technical importance.

В заявке WO 00/32847 A1 в качестве особенно пригодных электролитов были предложены комплексные соединения общей формулы MAlR4 и их смеси в комбинации с алюминийалкильными соединениями AlR3. Их используют в форме растворов в жидких ароматических углеводородах. При этом M может быть щелочным металлом как натрий, калий, рубидий и цезий, R является алкильным остатком с предпочтительно одним, двумя или четырьмя атомами углерода.WO 00/32847 A1 proposes, as particularly suitable electrolytes, complex compounds of the general formula MAlR 4 and mixtures thereof in combination with aluminum alkyl compounds AlR 3 . They are used in the form of solutions in liquid aromatic hydrocarbons. M may be an alkali metal such as sodium, potassium, rubidium and cesium, R is an alkyl residue with preferably one, two or four carbon atoms.

Однако использование этих систем электролитов характеризуется существенными недостатками. Известные до сих пор системы отличаются тем, что необходимые магнийорганические комплексные соединения сначала не присутствуют в электролите, а только при использовании электролита должны быть электрохимическим путем получены in-situ с большими затратами. Таким образом, готовые для использования исходные смеси содержат исключительно алюминийорганические соединения, но не соединения магния. Типичные композиции таких исходных смесей содержат, например, молярные соотношения от 1:0,1 до 0,1:1 M1AlR4 к M2AlR4, причем M1 и M2 являются разными и обозначают Na, K, Rb, Cs, в особенности Na, K. Молярные соотношения всех компонентов составляют: AlR3 к (M1AlR4+M2AlR4) к ароматическому углеводороду = 1:0,1:1 до 1:2:10, в особенности от 1:1:3 до 1:1:5.However, the use of these electrolyte systems is characterized by significant disadvantages. Until now known systems are distinguished by the fact that the necessary organomagnesium complex compounds are not initially present in the electrolyte, but only when using the electrolyte must be obtained in-situ by electrochemical means at high cost. Thus, the starting mixtures ready for use contain exclusively organoaluminum compounds, but not magnesium compounds. Typical compositions of such starting mixtures contain, for example, molar ratios from 1: 0.1 to 0.1: 1 M 1 AlR 4 to M 2 AlR 4 , wherein M 1 and M 2 are different and are Na, K, Rb, Cs , in particular Na, K. The molar ratios of all components are: AlR 3 to (M 1 AlR 4 + M 2 AlR 4 ) to aromatic hydrocarbon = 1: 0.1: 1 to 1: 2: 10, especially from 1: 1: 3 to 1: 1: 5.

В случае этих электролитов пригодные для покрытия электролитические ячейки сначала заполняют вышеназванным исходным электролитом, не содержащим магния. После этого путем установления тока с помощью отдельных анодов из алюминия и магния или смешанного алюминий-магниевого электрода электрохимически in-situ получают необходимый органический комплекс магния до тех пор, пока не будет достигнута необходимая для покрытия концентрация комплекса магния в электролите.In the case of these electrolytes, electrolytic cells suitable for coating are first filled with the above-mentioned starting magnesium-free electrolyte. After that, by setting the current using separate anodes of aluminum and magnesium or a mixed aluminum-magnesium electrode, the necessary organic magnesium complex is electrochemically in-situ until the concentration of magnesium complex in the electrolyte necessary for coating is reached.

Сверх этого, до этого момента, то есть до достижения необходимой концентрации комплекса магния, в системе уже происходит осаждение алюминий-магниевых слоев, которое нежелательно, так как они имеют неправильный состав Al и Mg. Поэтому для улавливания осаждаемых алюминий-магниевых слоев необходимо устанавливать в системе металлические “болванки”. Это осаждение на металлические “болванки” происходит до тех пор, пока не будет достигнута необходимая концентрация алюминий-магниевых комплексов. После этого металлические “болванки” удаляют и на субстрат осаждают желаемые слои с желаемым составом алюминия и магния, как, например, Al:Mg=75:25 мол.%. Металлические “болванки” должны быть или выброшены, или для дальнейшего использования очищены с дополнительными затратами.On top of this, up to this point, that is, until the necessary concentration of the magnesium complex is reached, the system already precipitates aluminum-magnesium layers, which is undesirable, since they have the wrong composition of Al and Mg. Therefore, to capture the deposited aluminum-magnesium layers, it is necessary to install metal "blanks" in the system. This deposition on metal “pigs” occurs until the required concentration of aluminum-magnesium complexes is reached. After that, the metal “blanks” are removed and the desired layers with the desired composition of aluminum and magnesium are deposited onto the substrate, such as, for example, Al: Mg = 75: 25 mol%. Metal “blanks” must either be thrown away, or cleaned at an additional cost for future use.

Из приведенного выше описания очевидно, что этот способ является очень дорогостоящим и требует продолжительного предварительного периода до получения соответствующих желаемых концентраций алюминия и магния. Далее в качестве дополнительных стадий процесса добавляются монтаж, демонтаж и очистка используемых металлических “болванок”. Поэтому растворы электролита, идентифицированные в заявке WO 00/32847 A1 как особенно эффективные, могут быть использованы только путем вышеописанного электрохимического получения органических комплексов магния на фазе кондиционирования, предшествующей непосредственному нанесению покрытия со всеми вышеназванными недостатками.From the above description, it is obvious that this method is very expensive and requires a long preliminary period until the corresponding desired concentrations of aluminum and magnesium are obtained. Then, as additional stages of the process, installation, dismantling and cleaning of the used metal “blanks” are added. Therefore, the electrolyte solutions identified in WO 00/32847 A1 as being particularly effective can only be used by the above-described electrochemical preparation of organic magnesium complexes in the conditioning phase prior to the direct coating with all of the above disadvantages.

Далее, из уровня техники, из заявки WO 00/32847 A1 известно, что соответствующее соединение магния непосредственно добавляется в электролит, чтобы можно было устранить вышеназванную фазу кондиционирования. При этом в электролит вводят алкильный комплекс магния и алюминия Mg[Al(Et)4]2. Недостаток этого способа состоит в том, что хотя это осуществимо в лабораторном масштабе, но неосуществимо в промышленных условиях, так как этот комплекс технически не имеется в распоряжении, а получается только с очень большими затратами.Further, from the prior art, it is known from WO 00/32847 A1 that the corresponding magnesium compound is directly added to the electrolyte so that the aforementioned conditioning phase can be eliminated. In this case, an alkyl complex of magnesium and aluminum Mg [Al (Et) 4 ] 2 is introduced into the electrolyte. The disadvantage of this method is that although it is feasible on a laboratory scale, it is not feasible under industrial conditions, since this complex is not technically available, but is obtained only at very high cost.

Соответствующий электролит для промышленного способа покрытия субстрата сплавом Al-Mg, который может быть осуществлен экономичным и эффективным путем, до сих пор не известен. Дальнейшая разработка электролитов для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов имеет большое техническое значение и представляет высокий экономический и экологический интерес.The corresponding electrolyte for the industrial method of coating the substrate with Al-Mg alloy, which can be carried out in an economical and efficient way, is still not known. Further development of electrolytes for the galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys is of great technical importance and is of high economic and environmental interest.

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы предоставить в распоряжение электролит, который может быть получен максимально просто, эффективно и без особых затрат и обеспечивает коммерчески выгодное проведение способа нанесения алюминий-магниевого покрытия, и вышеназванная стадия кондиционирования для образования органических комплексов Mg становится излишней.The technical task of the invention is to provide an electrolyte that can be obtained as simply, efficiently and without special costs as possible and provides a commercially viable method for applying an aluminum-magnesium coating, and the aforementioned conditioning step for the formation of organic Mg complexes becomes unnecessary.

Поставленная техническая задача решается посредством электролита для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов, содержащего, по меньшей мере, одно алюминийорганическое комплексное соединение формулы MALR4 или их смеси и алкилмагниевое соединение, причем M обозначает натрий, калий, рубидий или цезий и R обозначает алкильную группу С110, предпочтительно С14-алкильную группу. В особенно предпочтительной форме выполнения электролит дополнительно содержит соединение триалкилалюминия.The stated technical problem is solved by means of an electrolyte for galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys containing at least one organoaluminum complex compound of the formula MALR 4 or mixtures thereof and an alkyl magnesium compound, where M is sodium, potassium, rubidium or cesium and R is an alkyl group C 1 -C 10 , preferably a C 1 -C 4 -alkyl group. In a particularly preferred embodiment, the electrolyte further comprises a trialkylaluminum compound.

Особенно предпочтительно использовать электролит, содержащий AlR3, M1AlR4, M2AlR4 и Mg(R1)x(R2)y, причем M1 и M2 являются разными и обозначают Na, K, Rb или Cs, R обозначает алкильную группу С110, предпочтительно алкильную группу С14, R1 и R2, независимо друг от друга, обозначают алкильную группу С120, предпочтительно алкильную группу С210, и x=0-2, y=0-2 и x+y=2.It is especially preferred to use an electrolyte containing AlR 3 , M 1 AlR 4 , M 2 AlR 4 and Mg (R 1 ) x (R 2 ) y , wherein M 1 and M 2 are different and are Na, K, Rb or Cs, R denotes an alkyl group C 1 -C 10 , preferably an alkyl group C 1 -C 4 , R 1 and R 2 , independently from each other, denote an alkyl group C 1 -C 20 , preferably an alkyl group C 2 -C 10 , and x = 0-2, y = 0-2 and x + y = 2.

Неожиданно было показано, что электролит согласно изобретению может быть использован для покрытия деталей алюминий-магниевым сплавом, без необходимости получения in-situ органических комплексов магния на затратной по времени и расходам фазе кондиционирования непосредственно перед процессом нанесения покрытия.It was unexpectedly shown that the electrolyte according to the invention can be used to coat parts with aluminum-magnesium alloy, without the need for in-situ production of organic magnesium complexes in the time-consuming and costly conditioning phase immediately before the coating process.

В предпочтительном способе алкилмагниевое соединение содержится в электролите в количестве 0,01-10 мол.%, предпочтительно 0,1-1% мол, в расчете на комплекс алюминия. Особенно предпочтительны используемые в электролите соединения алкилмагния, выбранные из группы: Mg-бутил1,5-октил0,5, Mg-бутил1,0-этил1,0, Mg-втор-бутил1,0-н-бутил-1,0 или их смеси.In a preferred method, the alkyl magnesium compound is contained in an electrolyte in an amount of 0.01-10 mol%, preferably 0.1-1 mol%, based on the aluminum complex. Especially preferred are the alkyl magnesium compounds used in the electrolyte selected from the group: Mg-butyl 1,5- octyl 0.5 , Mg-butyl 1,0- ethyl 1,0 , Mg-sec-butyl 1,0- n-butyl- 1 0 or mixtures thereof.

Алюминийорганическое комплексное соединение и алкилмагниевое соединение предпочтительно могут находиться в органическом растворителе. Органический растворитель особенно предпочтительно является ароматическим растворителем, причем может быть использован растворитель, такой как бензол, толуол или ксилол или их смеси.The organoaluminum complex compound and the alkyl magnesium compound may preferably be in an organic solvent. The organic solvent is particularly preferably an aromatic solvent, and a solvent such as benzene, toluene or xylene or mixtures thereof can be used.

Названные алкилмагниевые соединения имеют преимущество в части коммерческой доступности и могут быть получены просто и без особых затрат по сравнению с вышеназванным магний-алюминий-этиловым комплексом Mg[Al(Et)4]2. Получение электролита происходит согласно следующим стадиям. Сначала подают алюминийорганическое комплексное соединение формулы MAlR4 или смесь таковых, в случае необходимости, в комбинации с триалкилом алюминия. Затем происходит добавление алкилмагниевого соединения, как описано выше. M и R имеют значение, как описано выше. Преимущество добавления алкилмагниевого соединения при получении электролита состоит в том, что непосредственно может быть установлена необходимая концентрация магния и алюминия, так что можно полностью отказаться от вышеуказанного процесса кондиционирования. Далее, можно добавлять соединения алкилмагния также во время процесса нанесения покрытия, чтобы непосредственно получить соответствующую концентрацию магния, необходимую и желаемую для покрытия.The aforementioned alkyl magnesium compounds have an advantage in terms of commercial availability and can be obtained simply and without special costs compared to the above magnesium-aluminum-ethyl complex Mg [Al (Et) 4 ] 2 . Obtaining electrolyte occurs according to the following stages. First, an organoaluminum complex compound of the formula MAlR 4 or a mixture thereof, if necessary, in combination with aluminum trialkyl is supplied. Then, the alkyl magnesium compound is added as described above. M and R are as defined above. The advantage of adding an alkyl magnesium compound in the preparation of the electrolyte is that the necessary concentration of magnesium and aluminum can be directly established, so that the above conditioning process can be completely abandoned. Further, alkyl magnesium compounds can also be added during the coating process in order to directly obtain the appropriate magnesium concentration necessary and desired for the coating.

В особенно предпочтительной форме выполнения соединение алкилмагния является смешанным соединением алкилмагния формулы Mg(R1)x(R2)y, причем R1 и R2, независимо друг от друга, обозначают алкильную группу С120, предпочтительно алкильную группу С210, и x=0-2, y=0-2 и x+y=2. Алкилмагниевые соединения в особенно предпочтительной форме выполнения добавляют растворенными в углеводороде, и комплекс алкилалюминия подают растворенным в ароматическом углеводороде. Углеводород для соединения алюминия выбран из группы, состоящей из изопентана, н-пентана, гексана, н-гексана, гептана, н-гептана, толуола и ксилола.In a particularly preferred embodiment, the alkyl magnesium compound is a mixed alkyl magnesium compound of the formula Mg (R 1 ) x (R 2 ) y , wherein R 1 and R 2 , independently of each other, are a C 1 -C 20 alkyl group, preferably a C 2 alkyl group -C 10 , and x = 0-2, y = 0-2 and x + y = 2. Alkyl magnesium compounds in a particularly preferred embodiment are added dissolved in the hydrocarbon, and the alkyl aluminum complex is fed dissolved in the aromatic hydrocarbon. The hydrocarbon for the aluminum compound is selected from the group consisting of isopentane, n-pentane, hexane, n-hexane, heptane, n-heptane, toluene and xylene.

С электролитом согласно изобретению возможно в одной технологической операции получать алюминий-магниевые слои с различными чередованиями концентраций алюминия и магния посредством простого и свободного выбора количества добавки магнийорганического соединения. При этом соответствующая концентрация алюминия и магния устанавливается с помощью количества добавки магнийорганических соединений. Далее, электролит согласно изобретению обладает преимуществом в части хорошей проводящей и рассеивающей способности.With the electrolyte according to the invention it is possible in one technological operation to obtain aluminum-magnesium layers with different alternations of the concentrations of aluminum and magnesium by means of a simple and free choice of the amount of the addition of an organomagnesium compound. In this case, the corresponding concentration of aluminum and magnesium is established using the amount of addition of organomagnesium compounds. Further, the electrolyte according to the invention is advantageous in terms of good conductive and dissipative properties.

Электролит согласно изобретению позволяет работать с индифферентными анодами, которые используют при нанесении покрытия на части геометрически сложной формы. Индифферентными электродами называются такие, которые не растворяются в процессе покрытия, так как не состоят из Al или Mg или их сплавов. Поэтому при нанесении покрытия с индифферентными электродами в раствор электролита нужно добавлять Mg-органические и Al-органические соединения. При этом устанавливают соответствующую концентрацию алюминия и магния посредством количества добавки магнийорганических и алюминийорганических соединений. Технологическая операция с индифферентными анодами по известному до сих пор уровню техники при получении in-situ органических комплексов магния была принципиально исключена так же, как и получение слоев различных алюминий-магниевых составов в технологическом процессе. Это также невозможно по описанному выше способу in-situ с предварительной стадией кондиционирования для получения нужной концентрации магния в электролите.The electrolyte according to the invention allows you to work with indifferent anodes, which are used when coating parts of a geometrically complex shape. Indifferent electrodes are those that do not dissolve during the coating process, since they do not consist of Al or Mg or their alloys. Therefore, when coating with indifferent electrodes, Mg-organic and Al-organic compounds must be added to the electrolyte solution. In this case, the corresponding concentration of aluminum and magnesium is established by the amount of the addition of organomagnesium and organoaluminum compounds. The technological operation with indifferent anodes according to the prior art until now in the production of in-situ organic magnesium complexes was fundamentally excluded in the same way as the production of layers of various aluminum-magnesium compounds in the technological process. It is also not possible according to the in-situ method described above with a preliminary conditioning step to obtain the desired concentration of magnesium in the electrolyte.

Следующим объектом изобретения является набор для электролиза для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов на электропроводящие детали или электропроводящие слои, содержащий:The next object of the invention is a kit for electrolysis for galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys on electrically conductive parts or electrically conductive layers, containing:

а) алюминийорганические вышеописанные комплексные соединения и соответственно алкилалюминиевые соединения по пунктам 1-3 и 1, 3, 5, 6, а такжеa) the organoaluminum complex compounds described above and, accordingly, the aluminum alkyl compounds according to paragraphs 1-3 and 1, 3, 5, 6, and

b) алкилмагниевое соединение по пунктам 1, 3, 5, 6.b) the alkyl magnesium compound according to paragraphs 1, 3, 5, 6.

В предпочтительной форме выполнения соединения a) и b) растворены в органическом растворителе.In a preferred embodiment, compounds a) and b) are dissolved in an organic solvent.

Следующим объектом изобретения является способ покрытия электропроводящих материалов или слоев алюминий-магниевыми сплавами электролитом согласно пунктам 1-9, причем во время стадии покрытия алкилмагниевое соединение по пункту 1, 3, 5 и 6 добавляют в желаемом количестве, чтобы получить или сохранить желаемую концентрацию магния к алюминию.The next object of the invention is a method for coating electrically conductive materials or layers with aluminum-magnesium alloys by an electrolyte according to paragraphs 1-9, wherein during the coating step, the alkyl magnesium compound according to paragraphs 1, 3, 5 and 6 is added in the desired amount to obtain or maintain the desired concentration of magnesium to aluminum.

Следующим объектом изобретения является применение электролита согласно изобретению для получения слоев из сплавов алюминия на электропроводящих деталях или электропроводящих слоях.The next object of the invention is the use of an electrolyte according to the invention for producing layers of aluminum alloys on electrically conductive parts or electrically conductive layers.

Следующие примеры поясняют изобретение.The following examples illustrate the invention.

Пример 1Example 1

Использование Mgбутил1,5октил0,5, 20% раствор в гептане (продукт BOMAG®, Fa Crompton)Using Mgbutyl 1.5 octyl 0.5 , 20% solution in heptane (BOMAG ® product , Fa Crompton)

Проведение реакции осуществляют под защитным газом аргоном.The reaction is carried out under a protective gas argon.

1 стадия: в растворе BOMAG®/гептан после отгонки гептана с помощью толуола устанавливают содержание 0,32 ммоль/г.Stage 1: in a solution of BOMAG ® / heptane after distillation of heptane with toluene, the content of 0.32 mmol / g is established.

2 стадия: 55,4 г электролита следующего состава: 0,8 K[Al(Et)4] + 0,2 Na[Al(Et)4] + 1,17 Al(Et)3 + 3,85 толуола смешивают с 2,85 г раствора BOMAG/толуол (около 1,0 мол.% в расчете на композицию электролита).Stage 2: 55.4 g of an electrolyte of the following composition: 0.8 K [Al (Et) 4 ] + 0.2 Na [Al (Et) 4 ] + 1.17 Al (Et) 3 + 3.85 toluene is mixed with 2.85 g of a BOMAG / toluene solution (about 1.0 mol%, based on the electrolyte composition).

Получают около 58 г электролита.About 58 g of electrolyte is obtained.

Тест на покрытиеCoating test

Общие условияGeneral terms

Все опыты по осаждению проводили в стандартных условиях. Компонент магния был непосредственно добавлен пипеткой в электролит.All deposition experiments were performed under standard conditions. The magnesium component was directly pipetted into the electrolyte.

Материал анода: 2 электрода из сплава AlMg25,55×10×5 ммAnode material: 2 electrodes from AlMg alloy25.55 × 10 × 5 mm

Катод: болт с шестигранной головкой 8,8, М8 × 25Cathode: hexagon bolt 8.8, M8 × 25

Предварительная обработка катодаCathode pretreatment

Обезжиривание, удаление окалины в ультразвуковой ванне с 8%-ной HCl, промывка H2O, сушка в вакууме, хранение под аргоном.Degreasing, descaling in an ultrasonic bath with 8% HCl, washing with H 2 O, drying in vacuum, storage under argon.

Осадка катода: полнаяCathode upset: full

Вращение катода: 60 об/минCathode rotation: 60 rpm

Расстояние до анода: 10 ммDistance to anode: 10 mm

Эффективная поверхность катода: около 10 см2 Effective cathode surface: about 10 cm 2

Перемешивание в ванне: 2 см магнит в стеклянной оболочке, 250 об/минStirring in the bath: 2 cm magnet in a glass shell, 250 rpm

Температура ванны: 94-98°СBath temperature: 94-98 ° C

Осаждение начинают с плотностью тока 0,05 А/дм2. Через несколько минут становится заметным светлое покрытие на покрываемых частях. Плотность тока постепенно повышают до 3,0 А/дм2. Осаждение заканчивают после количества электричества 1,499 мФ в соответствии с толщиной слоя 5 µ. Слой светлый и серебристый.The deposition begins with a current density of 0.05 A / DM 2 . After a few minutes, a light coating on the coated parts becomes noticeable. The current density is gradually increased to 3.0 A / DM 2 . Deposition is completed after an amount of electricity of 1.499 mF in accordance with a layer thickness of 5 μ. The layer is light and silver.

ВЧ-анализ слоя: 26,79 вес.% Mg, 73,21 вес.% AlRF analysis of the layer: 26.79 wt.% Mg, 73.21 wt.% Al

Пример 2Example 2

Использование Mgэтил1,0бутил1,0, 20% раствор в гептане (BEM, Fa AkzoNobel)Using Mgethyl 1.0 butyl 1.0 , 20% solution in heptane (BEM, Fa AkzoNobel)

Реакцию проводят под защитным газом аргоном.The reaction is carried out under a protective gas of argon.

1 стадия: в растворе BEM/гептан после отгонки гептана с помощью толуола устанавливают содержание 0,41 ммоль/г.Stage 1: in a solution of BEM / heptane after distillation of heptane using toluene, the content of 0.41 mmol / g is established.

2 стадия: 60,6 г электролита следующего состава: 0,8 K[Al(Et)4]+0,2 Na[Al(Et)4]+1,17 Al(Et)3+3,85 толуола смешивают с 2,0 мл раствора BEM/толуол (около 0,9% мол. в расчете на композицию электролита). Получают около 62 г электролита.Stage 2: 60.6 g of electrolyte of the following composition: 0.8 K [Al (Et) 4 ] +0.2 Na [Al (Et) 4 ] +1.17 Al (Et) 3 + 3.85 toluene is mixed with 2.0 ml of a BEM / toluene solution (about 0.9 mol%, calculated on the electrolyte composition). About 62 g of electrolyte is obtained.

Тест на покрытиеCoating test

Условия осаждения были, как в примере 1. Осаждение начинают непосредственно с плотностью тока 2,0 А/дм2 и не изменяют в течение электролиза. Происходит немедленное светлое осаждение Al/Mg. Осаждение заканчивают после количества электричества 3,38 мФ в соответствии с толщиной слоя 11 µ. Получают очень равномерный, серебристый слой отличного качества без видимых дефектов.The deposition conditions were, as in example 1. The deposition begins directly with a current density of 2.0 A / DM 2 and does not change during electrolysis. Immediate light precipitation of Al / Mg occurs. Precipitation is completed after an amount of electricity of 3.38 mF in accordance with a layer thickness of 11 μ. They get a very uniform, silver layer of excellent quality with no visible defects.

ВЧ-анализ слоя: 26,78 вес.% Mg, 73,22 вес.% AlRF analysis of the layer: 26.78 wt.% Mg, 73.22 wt.% Al

Пример 3Example 3

Использование Mgэтил1,0бутил1,0, 20% раствор в изопентане (BEM, Fa Albemarle)Using Mgethyl 1.0 butyl 1.0 , 20% solution in isopentane (BEM, Fa Albemarle)

Реакцию проводят под защитным газом аргоном.The reaction is carried out under a protective gas of argon.

1 стадия: раствор BEM/изопентан с содержанием 1,85 ммоль/г Mg компонента используют без дальнейшей предварительной обработки.Stage 1: a solution of BEM / isopentane with a content of 1.85 mmol / g Mg component is used without further pretreatment.

2 стадия: 70,04 г электролита следующего состава: 0,85 K[Al(Et)4]+0,15 Na[Al(Et)4]+1,08 Al(Et)3+3,15 толуола смешивают с 0,5 г раствора BEM/изопентан (около 0,8 мол.% в расчете на композицию электролита).Stage 2: 70.04 g of electrolyte of the following composition: 0.85 K [Al (Et) 4 ] +0.15 Na [Al (Et) 4 ] +1.08 Al (Et) 3 +3.15 toluene is mixed with 0.5 g of a BEM / isopentane solution (about 0.8 mol%, based on the electrolyte composition).

Тест на покрытиеCoating test

Условия осаждения такие же, как описано в примере 1. Осаждение происходит при плотности тока от 1,0 до 3 А/дм2. Осаждение заканчивают после количества электричества 6,8 мФ в соответствии с толщиной слоя 20 µ. Получают очень равномерный, серебристый слой.The deposition conditions are the same as described in example 1. Precipitation occurs at a current density of 1.0 to 3 A / dm 2 . Precipitation is completed after an amount of electricity of 6.8 mF in accordance with a layer thickness of 20 μ. A very uniform, silver layer is obtained.

ВЧ-анализ слоя: 41,4% Mg, 58,9% AlRF analysis of the layer: 41.4% Mg, 58.9% Al

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

Использование электролита Fa. Albemarle для Al-Mg-осаждения, но без непосредственного добавления алкилмагниевого раствора (кондиционированный электролит).Using Electrolyte Fa. Albemarle for Al-Mg deposition, but without the direct addition of an alkyl magnesium solution (conditioned electrolyte).

65,0 г электролита следующего состава: 0,8 K[Al(Et)4]+0,2 Na[Al(Et)4]+1,17 Al(Et)3+3,85 толуола используют для Al-Mg-осаждения с предварительным обеспечением требований по составу при общих вышеприведенных условиях, однако без прежнего добавления раствора алкилмагния, так что, как требуется по известному уровню техники, комплексное соединение Mg сначала должно электролитически образоваться на фазе кондиционирования, прежде чем электролит готов для использования для осаждения Al-Mg-сплава.65.0 g of electrolyte of the following composition: 0.8 K [Al (Et) 4 ] +0.2 Na [Al (Et) 4 ] +1.17 Al (Et) 3 +3.85 toluene is used for Al-Mg - deposition with preliminary compositional requirements under the general above conditions, but without the addition of an alkyl magnesium solution, so that, as required by the prior art, the Mg complex compound must first electrolytically form in the conditioning phase before the electrolyte is ready for use for Al deposition Mg alloy.

1 стадия кондиционирования: начиная с исходной плотности тока 0,05 А/дм2, проводят электролиз при возрастающей плотности тока вплоть до максимально возможного значения 1,0 А/дм2. После количества электричества 7,20 мФ при плохой рассеивающей способности получается матовое серое покрытие.Stage 1 conditioning: starting from the initial current density of 0.05 A / dm 2 , electrolysis is carried out at an increasing current density up to the maximum possible value of 1.0 A / dm 2 . After an amount of electricity of 7.20 mF, poor scattering results in a matte gray finish.

2 стадия кондиционирования: после замены катода далее обеспечивают требования по составу при 1,0 до 1,2 А/дм2. После количества электричества 7,24 мФ при слегка улучшенной рассеивающей способности получают явно осветленный, частично слабо глянцевый слой.Stage 2 conditioning: after replacing the cathode, they further provide compositional requirements at 1.0 to 1.2 A / dm 2 . After an amount of electricity of 7.24 mF with a slightly improved scattering power, a clearly clarified, partially slightly glossy layer is obtained.

3 стадия кондиционирования: вновь после обновления катода, теперь при явном повышении допустимой максимальной плотности тока от 1,23 через 1,5 вплоть до 2,0 А/дм2, получают равномерное глянцевое покрытие при отчетливо улучшенном рассеивании. Используемое количество электричества - 4,96 мФ.Stage 3 conditioning: again after updating the cathode, now with a clear increase in the permissible maximum current density from 1.23 through 1.5 up to 2.0 A / dm 2 , a uniform glossy coating is obtained with a distinctly improved dissipation. The amount of electricity used is 4.96 mF.

4 стадия кондиционирования: при достижении конечной кондиции получают глянцевое покрытие при использовании плотности тока 3,0 А/дм2, при неизменной рассеивающей способности по сравнению со слоем 3. Количество электричества - 3,73 мФ.Stage 4 conditioning: when the final condition is achieved, a glossy coating is obtained using a current density of 3.0 A / dm 2 , with a constant dissipating ability compared to layer 3. The amount of electricity is 3.73 mF.

Электролит только после этого способа доведен до кондиции и готов к использованию.The electrolyte is only after this method brought to standard condition and is ready for use.

Claims (19)

1. Электролит для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов, содержащий, по меньшей мере, одно алюминийорганическое комплексное соединение формулы MAlR4 или их смеси, алкилмагниевое соединение и органический растворитель, причем М обозначает Na, К, Rb или Cs, R обозначает C110 - алкильную группу, предпочтительно C1-C4 алкильную группу.1. The electrolyte for the galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys containing at least one organoaluminum complex compound of the formula MAlR 4 or mixtures thereof, an alkyl magnesium compound and an organic solvent, wherein M is Na, K, Rb or Cs, R is C 1 - C 10 is an alkyl group, preferably a C 1 -C 4 alkyl group. 2. Электролит по п.1, который дополнительно содержит триалкилалюминий.2. The electrolyte according to claim 1, which further comprises trialkylaluminum. 3. Электролит по п.1, который содержит AlR3, M1AlR4, M2AlR4 и Mg(R1)x(R2)y, причем М1 и М2 являются разными и обозначают Na, К, Rb или Cs, R обозначает С110 алкильную группу, предпочтительно C1-C4 алкильную группу, R1 и R2, независимо друг от друга, обозначают C1-C20 алкильную группу, предпочтительно С210 алкильную группу и х=0-2, у=0-2 и х+у=2.3. The electrolyte according to claim 1, which contains AlR 3 , M 1 AlR 4 , M 2 AlR 4 and Mg (R 1 ) x (R 2 ) y , and M 1 and M 2 are different and denote Na, K, Rb or Cs, R is a C 1 -C 10 alkyl group, preferably a C 1 -C 4 alkyl group, R 1 and R 2 , independently of each other, are a C 1 -C 20 alkyl group, preferably a C 2 -C 10 alkyl group and x = 0-2, y = 0-2, and x + y = 2. 4. Электролит по п.1, в котором алкилмагниевое соединение содержится в количестве от 0,01 до 10 мол.%, предпочтительно от 0,1 до 1 мол.%, в расчете на комплекс алюминия.4. The electrolyte according to claim 1, in which the alkyl-magnesium compound is contained in an amount of from 0.01 to 10 mol.%, Preferably from 0.1 to 1 mol.%, Calculated on the aluminum complex. 5. Электролит по п.4, в котором алкилмагниевое соединение выбрано из группы, включающей Mgбутил1,5октил0,5, Mgбутил1,0этил1,0, Mgвтор-бутил1,0н-бутил1,0 или их смеси.5. The electrolyte according to claim 4, in which the alkyl magnesium compound is selected from the group consisting of Mg butyl 1.5 octyl 0.5 , Mg butyl 1.0 ethyl 1.0 , Mg second-butyl 1.0 n-butyl 1.0, or mixtures thereof . 6. Электролит по п.1, в котором органический растворитель является ароматическим растворителем.6. The electrolyte according to claim 1, in which the organic solvent is an aromatic solvent. 7. Электролит по п.6, в котором ароматический растворитель представляет собой бензол, толуол или ксилол, или их смесь.7. The electrolyte according to claim 6, in which the aromatic solvent is benzene, toluene or xylene, or a mixture thereof. 8. Способ получения электролита по любому из пп.1-7, включающий введение алюминийорганического комплексного соединения формулы MAlR4 или их смеси, в случае необходимости, в комбинации с триалкилалюминием и добавление алкилмагниевого соединения, причем М обозначает Na, К, Rb или Cs, R обозначает С110 алкильную группу, предпочтительно C1-C4 алкильную группу.8. The method of producing an electrolyte according to any one of claims 1 to 7, comprising introducing an organoaluminum complex compound of the formula MAlR 4 or a mixture thereof, if necessary, in combination with trialkylaluminum and adding an magnesium-magnesium compound, wherein M is Na, K, Rb or Cs, R is a C 1 -C 10 alkyl group, preferably a C 1 -C 4 alkyl group. 9. Способ по п.8, в котором алюминийорганическое комплексное соединение является смесью из М1AlR4 и М2AlR4, причем М1 и М2 являются разными, обозначают Na, К, Rb или Cs, R обозначает C110 алкильную группу, предпочтительно С14 алкильную группу.9. The method of claim 8, in which the organoaluminum complex compound is a mixture of M 1 AlR 4 and M 2 AlR 4 , wherein M 1 and M 2 are different, are Na, K, Rb or Cs, R is C 1 -C 10 alkyl group, preferably a C 1 -C 4 alkyl group. 10. Способ по п.8, в котором алкилмагниевым соединением является Mg(Rl)x(R2)y, причем R1 и R2, независимо друг от друга, обозначают C1-C20 алкильную группу, предпочтительно С210 алкильную группу, х=0-2, у=0-2 и х+у=2.10. The method of claim 8, in which the alkyl magnesium compound is Mg (R l ) x (R 2 ) y , wherein R 1 and R 2 , independently of one another, are a C 1 -C 20 alkyl group, preferably a C 2 - C 10 alkyl group, x = 0-2, y = 0-2 and x + y = 2. 11. Способ по любому из пп.8-10, в котором алкилмагниевое соединение добавляют растворенным в углеводороде.11. The method according to any one of claims 8 to 10, in which the alkyl magnesium compound is added dissolved in the hydrocarbon. 12. Способ по любому из пп.8-10, в котором алкилалюминиевый комплекс вводят растворенным в ароматическом углеводороде.12. The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the aluminum alkyl complex is introduced dissolved in an aromatic hydrocarbon. 13. Способ по п.11, в котором углеводород является насыщенным или ненасыщенным углеводородом.13. The method according to claim 11, in which the hydrocarbon is a saturated or unsaturated hydrocarbon. 14. Способ по п.13, в котором углеводород выбран из группы, состоящей из изопентана, н-пентана, гексана, н-гексана, гептана, н-гептана, толуола, ксилола.14. The method according to item 13, in which the hydrocarbon is selected from the group consisting of isopentane, n-pentane, hexane, n-hexane, heptane, n-heptane, toluene, xylene. 15. Электролит для получения слоев из алюминий-магниевого сплава на электропроводящих деталях или электропроводящих слоях, получаемый способом по любому из пп.8-14.15. An electrolyte for producing layers of aluminum-magnesium alloy on electrically conductive parts or electrically conductive layers, obtained by the method according to any one of claims 8-14. 16. Способ покрытия электропроводящих материалов или слоев алюминий-магниевым сплавом с электролитом по любому из пп.1-7, причем во время нанесения покрытия добавляют алкилмагниевое соединение.16. A method for coating electrically conductive materials or layers with an aluminum-magnesium alloy with an electrolyte according to any one of claims 1 to 7, wherein an alkyl magnesium compound is added during coating. 17. Применение электролита по любому из пп.1-7 и 15 для получения слоев из алюминий-магниевого сплава на электропроводящих деталях или слоях.17. The use of an electrolyte according to any one of claims 1 to 7 and 15 for producing layers of aluminum-magnesium alloy on electrically conductive parts or layers. 18. Набор для электролиза для гальванического осаждения алюминий-магниевых сплавов на электропроводящие детали или электропроводящие слои, содержащий:
a) алюминийорганические комплексные соединения или алкилалюминиевые соединения по любому из пп.1-3,
b) алкилмагниевое соединение по любому из пп.1, 3 и 5.
18. An electrolysis kit for galvanic deposition of aluminum-magnesium alloys on electrically conductive parts or electrically conductive layers, comprising:
a) organoaluminum complex compounds or alkylaluminum compounds according to any one of claims 1 to 3,
b) an alkyl magnesium compound according to any one of claims 1, 3, and 5.
19. Набор для электролиза по п.18, в котором соединения (а) и (b) находятся в органическом растворителе. 19. The electrolysis kit of claim 18, wherein compounds (a) and (b) are in an organic solvent.
RU2006116263/02A 2003-09-27 2004-09-09 Electrolyte for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys RU2347857C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03021877.0 2003-09-27
EP03021877A EP1518945A1 (en) 2003-09-27 2003-09-27 Electrolyte for the galvanic deposition of aluminium magnesium alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006116263A RU2006116263A (en) 2007-11-27
RU2347857C2 true RU2347857C2 (en) 2009-02-27

Family

ID=34178513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006116263/02A RU2347857C2 (en) 2003-09-27 2004-09-09 Electrolyte for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070108061A1 (en)
EP (2) EP1518945A1 (en)
JP (1) JP2007506862A (en)
KR (1) KR20060090816A (en)
CN (1) CN1860257A (en)
RU (1) RU2347857C2 (en)
WO (1) WO2005033374A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1524336A1 (en) * 2003-10-18 2005-04-20 Aluminal Oberflächtentechnik GmbH & Co. KG Workpieces coated with an aluminum magnesium alloy
CN103334132B (en) * 2013-07-17 2016-05-25 沈阳大学 The method of almag film is prepared in room temperature electro-deposition
CN103510136B (en) * 2013-09-22 2015-08-19 电子科技大学 A kind of method at ultra-fine tungsten wires surface electrical deposition of aluminum magnesium alloy film
CN106435706B (en) * 2015-08-04 2019-02-26 张无量 The electrochemical polishing method of magnesium intravascular stent
US11111591B2 (en) * 2017-06-01 2021-09-07 Lumishield Technologies Incorporated Methods and compositions for electrochemical deposition of metal rich layers in aqueous solutions
CN113846353B (en) * 2021-10-13 2023-03-28 东北大学 Method for preparing aluminum magnesium alloy by using polar aprotic organic solvent

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028319A (en) * 1960-02-01 1962-04-03 Ethyl Corp Manufacture of magnesium organo compounds
CH576006A5 (en) * 1971-05-07 1976-05-31 Siemens Ag
US4778575A (en) * 1988-01-21 1988-10-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrodeposition of magnesium and magnesium/aluminum alloys
DE19855666A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Studiengesellschaft Kohle Mbh Organoaluminum electrolytes and processes for electrolytic coating with aluminum or aluminum-magnesium alloys
WO2002088434A1 (en) * 2001-04-30 2002-11-07 Alumiplate Incorporated Aluminium electroplating formulations
US7250102B2 (en) * 2002-04-30 2007-07-31 Alumiplate Incorporated Aluminium electroplating formulations

Also Published As

Publication number Publication date
EP1518945A1 (en) 2005-03-30
CN1860257A (en) 2006-11-08
EP1664389A1 (en) 2006-06-07
RU2006116263A (en) 2007-11-27
KR20060090816A (en) 2006-08-16
WO2005033374A1 (en) 2005-04-14
US20070108061A1 (en) 2007-05-17
JP2007506862A (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101243211B (en) Pretreatment of magnesium substrates for electroplating
US20070261966A1 (en) Aluminum electroplating formulations
RU2347857C2 (en) Electrolyte for galvanic sedimentation of aluminium-magnesium alloys
US6652730B1 (en) Aluminum organic electrolytes and method for electrolytic coating with aluminum or aluminum-magnesium-alloys
US3167403A (en) Base materials coated with an alloy of aluminum and manganese
JP2002531698A5 (en)
US4778575A (en) Electrodeposition of magnesium and magnesium/aluminum alloys
CN1737205A (en) Surface treatment method for magnesium alloy
US4721656A (en) Electroplating aluminum alloys from organic solvent baths and articles coated therewith
CN103436921B (en) A kind of method of ionic liquid electrodeposition aluminium manganese-titanium
US3268422A (en) Electroplating bath containing aluminum and manganese-bearing materials and method of forming aluminummanganese alloy coatings on metallic bases
JPS6270593A (en) Aluminum electroplating bath and plating method by said plating bath
JP3221897B2 (en) Purification method of electroaluminum plating solution and plating method
CN106119906B (en) The high anti-corrosion trivalent chromium plating chromium of environment-friendly type and chromium-phosphorus alloy solution for magnesium alloy
US6207036B1 (en) Electrolytic high-speed deposition of aluminum on continuous products
CN103789801A (en) Cyanide-free copper pre-plating electroplating liquid and preparation method thereof
US4560446A (en) Method of electroplating, electroplated coating and use of the coating
US4849060A (en) Electrodeposition of aluminium from molten salt mixture
Ali et al. Electrodeposition of Al-Ti alloys from aluminum chloride-N-(n-butyl) pyridinium chloride room temperature molten salt
US2902416A (en) Method and bath for electrodeposition of aluminum
IE65262B1 (en) Organoaluminum electrolytes for the electrolytic deposition of high-purity aluminum
JP2689274B2 (en) Electric aluminum plating bath
Matiašovsky et al. Electrolytic metal-plating in fused salts
Shen et al. Electrodeposition of Al–Mg coating in the electrolyte system of C4H8O–C6H6–LiAlH4–AlCl3–MgX2 (X= Cl, Br)
JPH01247593A (en) Aluminum plating of metal substance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100910