RU2354756C1 - Method of galvanic nickel coating application - Google Patents

Method of galvanic nickel coating application Download PDF

Info

Publication number
RU2354756C1
RU2354756C1 RU2007142436/02A RU2007142436A RU2354756C1 RU 2354756 C1 RU2354756 C1 RU 2354756C1 RU 2007142436/02 A RU2007142436/02 A RU 2007142436/02A RU 2007142436 A RU2007142436 A RU 2007142436A RU 2354756 C1 RU2354756 C1 RU 2354756C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
electrolyte
current density
lactic acid
mol
Prior art date
Application number
RU2007142436/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Перелыгин (RU)
Юрий Петрович Перелыгин
Сергей Юрьевич Киреев (RU)
Сергей Юрьевич Киреев
Светлана Николаевна Киреева (RU)
Светлана Николаевна Киреева
Владлен Викторович Липовский (RU)
Владлен Викторович Липовский
Наталья Владимировна Ягниченко (RU)
Наталья Владимировна Ягниченко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ)
Priority to RU2007142436/02A priority Critical patent/RU2354756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354756C1 publication Critical patent/RU2354756C1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: electrics.
SUBSTANCE: method involves nickel sedimentation from electrolyte including nickel sulfate 0.322-0.889 mol/l, lactic acid (80%) 20-30 ml/l, and water, at pH of 3.0-4.0, electrolyte temperature of 20-25°C, cathode current density of 1.0-3.0 A/dm2, applying graphite anode. Electrolyte does not include toxic organic additives.
EFFECT: gleaming nickel coatings clinging fast to substrate, at high current efficiency.
5 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гальваническому способу получения покрытий никелем.The invention relates to a galvanic method for producing nickel coatings.

Известен электролит следующего состава:Known electrolyte of the following composition:

1. NiSO4·7H2O - 250-300 г/л, NaCl - 10-15 г/л, Н3ВО3 - 25-40 г/л, KF или NaF - 5-6 г/л, динатриевая соль нафталин-1,5-дисульфокислоты - 1,5-2,0 г/л, 1,4-бутиндиол - 0,2-0,5 мл/л, рН 4,5-5,5, температура 20-50°С, катодная плотность тока - 0,8-3,5 А/дм2 [1].1. NiSO 4 · 7H 2 O - 250-300 g / l, NaCl - 10-15 g / l, N 3 BO 3 - 25-40 g / l, KF or NaF - 5-6 g / l, disodium salt naphthalene-1,5-disulfonic acid - 1.5-2.0 g / l, 1,4-butynediol - 0.2-0.5 ml / l, pH 4.5-5.5, temperature 20-50 ° C, the cathodic current density is 0.8-3.5 A / dm 2 [1].

Данный электролит никелирования имеет ряд недостатков, среди которых можно выделить малую рассеивающую способность, достаточно большие внутренние напряжения, возникающие в покрытии в процессе осаждения. Также к недостаткам можно отнести содержание в электролите, помимо катионов никеля, токсичных анионов и органических веществ, которые заметно увеличивают трудоемкость утилизации отработанного электролита и очистку сточных вод с участка никелирования.This nickel plating electrolyte has a number of drawbacks, among which it is possible to single out a small scattering power, and sufficiently large internal stresses arising in the coating during the deposition process. The disadvantages include the content in the electrolyte, in addition to nickel cations, toxic anions and organic substances, which significantly increase the complexity of the disposal of spent electrolyte and wastewater treatment from the nickel plating site.

Из применяемых в настоящее время электролитов наиболее близким по составу и технологическим характеристикам является электролит, содержащий: 230-320 г/л кристаллогидрата сульфата никеля (II), 40-60 г/л кристаллогидрата хлорида никеля (II), 30-40 г/л борной кислоты, с добавками 1,4-бутиндиола, сахарина и фтальимида, рН 5,0. Диапазон рабочих температур 50-60°С. Рабочая плотность тока 2-7 А/дм2 [1].Of the currently used electrolytes, the closest in composition and technological characteristics is an electrolyte containing: 230-320 g / l of nickel (II) sulfate crystalline hydrate, 40-60 g / l of nickel (II) chloride crystalline hydrate, 30-40 g / l boric acid, with the addition of 1,4-butynediol, saccharin and phthalimide, pH 5.0. Operating temperature range 50-60 ° C. The working current density is 2-7 A / dm 2 [1].

Достаточно высокая рабочая температура (от 50 до 60°С) создает дополнительные трудности в эксплуатации, в связи с испарением раствора, а наличие органических добавок усложняет утилизацию отработанного электролита и очистку сточных вод.A sufficiently high operating temperature (from 50 to 60 ° C) creates additional difficulties in operation due to the evaporation of the solution, and the presence of organic additives complicates the disposal of spent electrolyte and wastewater treatment.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение блестящих, хорошо сцепленных с основой покрытий никелем с высоким выходом по току. Электролит должен быть простым в приготовлении и корректировке, а также не содержать токсичных органических добавок. Рабочая температура электролита не должна быть выше 30°С.The technical result of the proposed method is to obtain brilliant, well adhered to the base coatings of Nickel with high current efficiency. The electrolyte should be easy to prepare and adjust, and not contain toxic organic additives. The working temperature of the electrolyte should not be higher than 30 ° C.

Это достигается тем, что в способе нанесения гальванического покрытия никелем из электролита, содержащего сульфат никеля и воду, при катодной плотности тока 1,0-3,0 А/дм2, согласно предлагаемому изобретению, в воде растворяют сульфат никеля - 0,322-0,889 моль/л, молочную кислоту (80%-ную) - 20-30 мл/л, рН - 3,0-4,0, после чего проводят процесс электролитического осаждения никеля при температуре 20-25°С с использованием графитового анода.This is achieved by the fact that in the method of applying a plating of nickel from an electrolyte containing nickel sulfate and water, at a cathodic current density of 1.0-3.0 A / dm 2 , according to the invention, nickel sulfate is dissolved in water - 0.322-0.889 mol / l, lactic acid (80%) - 20-30 ml / l, pH - 3.0-4.0, after which the process of electrolytic deposition of Nickel at a temperature of 20-25 ° C using a graphite anode.

В качестве комплексообразователя выбрана молочная кислота. Она применяется как пищевая добавка, широко распространена в природе, является интермедиатом процессов обмена в биологических тканях, легко биоразлагаема и поэтому экологически безопасна.As a complexing agent, lactic acid was selected. It is used as a dietary supplement, widely distributed in nature, is an intermediate of metabolic processes in biological tissues, is easily biodegradable and therefore environmentally friendly.

Не выявлены решения, имеющие признаки заявляемого способа.Not identified solutions that have signs of the proposed method.

Способ нанесения гальванических покрытий никелем осуществляется следующим образом.The method of applying plating nickel is as follows.

В дистиллированной воде растворяют, согласно составу электролита, сульфат никеля. Затем доливают молочную кислоту, доводят до объема дистиллированной водой и перемешивают. Осаждение ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм2, при температуре 20-25°С с использованием графитового анода.Nickel sulfate is dissolved in distilled water according to the composition of the electrolyte. Then add lactic acid, bring to volume with distilled water and mix. Precipitation is carried out at a cathodic current density of 1-3 A / dm 2 , at a temperature of 20-25 ° C using a graphite anode.

На основании выполненных исследований для осаждения блестящих покрытий никелем можно рекомендовать электролит следующего состава:Based on the studies performed, for the deposition of shiny coatings with nickel, an electrolyte of the following composition can be recommended:

- сульфат никеля - 0,322-0,889 моль/л, молочная кислота (80%-ная) - 20-30 мл/л, рН - 3-4. При катодной плотности тока от 1 до 3 А/дм и температуре 20-25°С катодный выход по току равен 60-85%. Из данного электролита осаждаются блестящие покрытия без дополнительного введения блескообразующих добавок.- Nickel sulfate - 0.322-0.889 mol / L, lactic acid (80%) - 20-30 ml / L, pH 3-4. At a cathodic current density of 1 to 3 A / dm and a temperature of 20-25 ° C, the cathodic current output is 60-85%. Glossy coatings are deposited from this electrolyte without the addition of brightening agents.

При приготовлении раствора необходимо учитывать, что большему содержанию ионов никеля в электролите должно соответствовать большее содержание молочной кислоты, меньшее значение рН. При увеличении концентрации компонентов раствора процесс можно вести при большей плотности тока. Ниже приводятся примерные составы таких растворов и режимы электролиза:When preparing the solution, it must be taken into account that a higher content of nickel ions in the electrolyte should correspond to a higher content of lactic acid, a lower pH value. With an increase in the concentration of the solution components, the process can be conducted at a higher current density. The following are approximate compositions of such solutions and electrolysis modes:

1. Сульфат никеля - 0,712-0,889 моль/л, молочная кислота (80%-ная) - 30 мл/л, рН - 3-3,5. При катодной плотности тока от 1 до 3 А/дм2 и температуре 20-30°С катодный выход по току равен 60-80%. Внешний вид получаемых покрытий представлен на чертеже.1. Nickel sulfate - 0.712-0.889 mol / l, lactic acid (80%) - 30 ml / l, pH - 3-3.5. At a cathodic current density of 1 to 3 A / dm 2 and a temperature of 20-30 ° C, the cathodic current output is 60-80%. The appearance of the resulting coatings is shown in the drawing.

2. Сульфат никеля - 0,322-0,373 моль/л, молочная кислота (80%-ная) - 20 мл/л, рН - 4,0. При катодной плотности тока 2 А/дм2 и температуре 20-30°С катодный выход по току равен 80-85%. Внешний вид получаемых покрытий представлен на чертеже.2. Nickel sulfate - 0.322-0.373 mol / L, lactic acid (80%) - 20 ml / L, pH 4.0. At a cathodic current density of 2 A / dm 2 and a temperature of 20-30 ° C, the cathodic current output is 80-85%. The appearance of the resulting coatings is shown in the drawing.

Преимущества промышленного использования заявленного электролита:The advantages of industrial use of the claimed electrolyte:

1. Комплекс никеля с молочной кислотой может быть легко разрушен на стадии очистки сточных вод путем смещения значения рН выше 5.1. The complex of Nickel with lactic acid can be easily destroyed at the stage of wastewater treatment by shifting the pH value above 5.

2. Электролит сравнительно прост по составу, не содержит токсичных органических добавок, позволяет получать покрытия хорошего качества с высоким катодным выходом по току.2. The electrolyte is relatively simple in composition, does not contain toxic organic additives, it allows to obtain coatings of good quality with high cathode current output.

3. Диапазон рабочих температур в данном электролите снижен до 20-25°С, что значительно снижает испарение электролита, и отпадает необходимость принимать дополнительные меры по уменьшению испарения с поверхности электролита.3. The operating temperature range in this electrolyte is reduced to 20-25 ° C, which significantly reduces the evaporation of the electrolyte, and there is no need to take additional measures to reduce evaporation from the surface of the electrolyte.

Таблица 1Table 1 Зависимость катодного выхода по току никеля от катодной плотности тока.Dependence of the cathodic current efficiency of nickel on the cathodic current density. iк, А/дм2 i k , A / dm 2 1one 22 33 55 20twenty ВТ, %BT,% 6060 7777 50fifty 8,78.7 55

Таблица 2table 2 Зависимость катодного выхода по току никеля от концентрации ионов никеля при плотности тока 2 А/дм2.The dependence of the cathode current efficiency of Nickel on the concentration of Nickel ions at a current density of 2 A / DM 2 . [Ni2+], моль/л[Ni 2+ ], mol / L 0,1860.186 0,2540.254 0,3220.322 0,3560.356 0,3720.372 0,5340.534 0,7120.712 0,8890.889 1,0681,068 ВТ, %BT,% 26,726.7 24,424.4 30,130.1 3333 34,934.9 4040 55,555.5 7777 5454

Таблица 3Table 3 Зависимость катодного выхода по току никеля от концентрации молочной кислоты.Dependence of the cathode current efficiency of nickel on the concentration of lactic acid. [Hlact], мл/л[Hlact], ml / l 1010 20twenty 30thirty 4040 50fifty ВТ, %BT,% 3535 77,277,2 8080 5151 5858

Таблица 4Table 4 Зависимость катодного выхода по току никеля от рН при катодной плотности тока 2 А/дм2.The dependence of the cathode current efficiency of Nickel on pH at a cathodic current density of 2 A / DM 2 . рНpH 2,02.0 2,52.5 3,03.0 3,53,5 4,04.0 ВТ, %BT,% 1,01,0 11eleven 7777 8080 8888

Таблица 5Table 5 Зависимость катодного выхода по току никеля от t°C.Dependence of the cathode current efficiency of nickel on t ° C. t°Ct ° C 1010 20twenty 30thirty 4040 50fifty ВТ, %BT,% 3737 8080 5555 4848 3333

ЛитератураLiterature

1. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах. / Под ред. М.А.Шлугера. - М.: Машиностроение, 1985. - T.1. 1985. 240 с. с ил.1. Electroplating coatings in mechanical engineering. Directory. In 2 volumes. / Ed. M.A.Shluger. - M.: Mechanical Engineering, 1985. - T.1. 1985.240 s. with silt.

Claims (1)

Способ нанесения гальванических покрытий никелем, включающий осаждение никеля из электролита, содержащего сульфат никеля и воду, при катодной плотности тока 1,0-3,0 А/дм2, отличающийся тем, что осаждение проводят из электролита, содержащего сульфат никеля 0,322-0,889 моль/л, молочную кислоту (80%-ную) 20-30 мл/л и воду, при рН 3,0-4,0, температуре электролита 20-25°С, с использованием графитового анода. A method for applying electroplated coatings with nickel, including the deposition of nickel from an electrolyte containing nickel sulfate and water, at a cathode current density of 1.0-3.0 A / dm 2 , characterized in that the deposition is carried out from an electrolyte containing nickel sulfate 0.322-0.889 mol / l, lactic acid (80%) 20-30 ml / l and water, at pH 3.0-4.0, electrolyte temperature 20-25 ° C, using a graphite anode.
RU2007142436/02A 2007-11-16 2007-11-16 Method of galvanic nickel coating application RU2354756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142436/02A RU2354756C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 Method of galvanic nickel coating application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007142436/02A RU2354756C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 Method of galvanic nickel coating application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2354756C1 true RU2354756C1 (en) 2009-05-10

Family

ID=41019977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007142436/02A RU2354756C1 (en) 2007-11-16 2007-11-16 Method of galvanic nickel coating application

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354756C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ. Справочник. /Под ред. М.А.Шлугера. - М.: Машиностроение, 1985, т.1, с.106-111. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2774265T3 (en) Electroplating bath and method for producing dark chrome layers
CA2275214C (en) Process to electrolytically deposit copper layers
TWI439580B (en) Pyrophosphate-based bath for plating of tin alloy layers
CN102016130B (en) Modified copper-tin electrolyte and method of depositing bronze layers
CN101550569A (en) Non-cyanide alkaline copper plating bath, preparation and use method thereof
CN101665959A (en) Trivalent chromium electroplating solution of sulfate system and electroplating method thereof
CN1256722A (en) Cyanide-free monovalent copper eletroplating solutions
CN102037162A (en) Pd and Pd-Ni electrolyte baths
US20040195107A1 (en) Electrolytic solution for electrochemical deposition gold and its alloys
CN1294642A (en) Ductility agents for nickel-tungsten alloys
CN101922027B (en) Cyanide-free alkaline copper plating solution and preparation method thereof
CN104388989A (en) Trivalent chromium electroplating liquid and preparation method thereof
RU2354756C1 (en) Method of galvanic nickel coating application
CA2236933A1 (en) Electroplating of low-stress nickel
CN1195904C (en) Aqueous solution for electrodepositing tin-zinc alloys
CN110184631B (en) Cyanide-free gold plating electroplating solution and preparation method and electroplating process thereof
US4411744A (en) Bath and process for high speed nickel electroplating
RU2334833C1 (en) Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy
CN102206840B (en) Alkaline chloride copper-plating treatment agent and preparation method thereof
RU2400570C1 (en) Zinc electroplating method
RU2313621C1 (en) Low-concentration electrolyte for applying semi-bright coating of tin-zinc alloy
CN1920104B (en) Low slag discharging environmental protection nickel plating liquid
CN114108031B (en) Environment-friendly cyanide-free alkaline copper plating refiner and preparation method thereof
CN114657606B (en) Preparation and implementation method of electroformed gold stabilizer
RU2350696C1 (en) Electrolyte for coating deposition from cadmium and manganese melt

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2009 FOR TAG: (72)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091117