RU2526656C1 - Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий - Google Patents
Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526656C1 RU2526656C1 RU2013125907/02A RU2013125907A RU2526656C1 RU 2526656 C1 RU2526656 C1 RU 2526656C1 RU 2013125907/02 A RU2013125907/02 A RU 2013125907/02A RU 2013125907 A RU2013125907 A RU 2013125907A RU 2526656 C1 RU2526656 C1 RU 2526656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- tin
- electrolyte
- ammonium
- coatings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения гальванических покрытий олово-никелевыми сплавами на меди, медных покрытиях, сталях и может быть использовано в радиоэлектронике, приборостроении, машиностроении, автомобильной промышленности и др. Электролит содержит, г/л: олово сернокислое 20-30; никель муравьинокислый 20-30; аммоний щавелевокислый 90-110; аммоний хлористый 5-10; препарат ОС-20 0,5-0,6 и воду до 1 литра. Технический результат: увеличение коррозионной стойкости олово-никелевых покрытий, за счет повышения содержания никеля до 35%, расширение диапазона рабочих плотностей тока, использование низких концентраций металлов в электролитах. 2 табл., 1 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к области получения гальванических покрытий олово-никелевыми сплавами на меди, медных покрытиях, сталях и может быть использовано в радиоэлектронике, приборостроении, в машиностроении, автомобильной промышленности и др.
Уровень техники
Известен электролит для осаждения олово-никелевых покрытий из сплава, содержащего 5-12% никеля [Федотьев Н.П., Бибиков Н.Н., Вячеславов П.М., Грилихес С.Я. Электролитические сплавы. М.: Машгиз, 1962. - 312 с.], содержащий, г/л:
Олово в виде Na2SnO3 | 30 |
Никель в виде Na2Ni(CN)4 | 0,06-0,12 |
Натр едкий свободный NaOH | 10 |
Натрий цианистый (свободный) NaCN | 0,25 |
Режим работы: температура электролита 75°C, катодная плотность тока 1 А/дм2.
Недостатками аналога являются: высокая токсичность цианидов и связанные с этим большие затраты на охрану труда, технику безопасности и на обезвреживание сточных вод и невысокая коррозионная стойкость покрытий, связанная с низким содержанием никеля в сплаве.
Известен электролит для нанесения сплава олово-никель на медь и ее сплавы или на медные покрытия [ГОСТ 9.305-84]:
Олово двухлористое 2-водное | 45-50 |
Никель двухлористый 6-водный | 250-300 |
Аммоний фтористый | 60-70 |
pH | 2-3 |
Температура, °C | 40-50 |
Плотность тока, А/дм2 | 0,5-3,0 |
Недостатками аналога являются снижение защитных свойств покрытий за счет возникновения значительных внутренних напряжений, которые возрастают с увеличением плотности тока и толщины покрытия, необходимость в частой корректировке по аммонию фтористому, в противном случае олово, находящееся в электролите, быстро окисляется при указанной температуре и используемый раствор становится неустойчивым, в итоге коррозионная стойкость покрытий резко снижается. Кроме того, в электролите используется аммоний фтористый, способствующий выделению из электролита газообразного HF и не позволяющий измерять pH электролита стеклянным электродом. Еще одним недостатком аналога является высокая концентрация хлорида никеля.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является сернокислый электролит следующего состава [Справочник по электрохимии / Под ред. A.M. Сухотина. - Л.: Химия, 1981. - 488 с.], г/л:
Олово сульфат SnSO4 | 280-290 |
Никеля сульфат NiSO4·7H2O | 35-40 |
Аммония фторид NH4F | 50 |
Бензамид (ацетамид) | 2 |
Условия электролиза: катодная плотность тока 0,6-0,9 А/дм2; температура 50-55°C. Катодный выход по току 85-90%. Содержание никеля 20-21%.
Недостатками прототипа являются относительно низкое содержание никеля в покрытии и высокая скорость коррозии олово-никелевых покрытий за счет использования фторида аммония, приводящего к возникновению значительных внутренних напряжений в покрытиях и образованию трещин, возрастающих с увеличением плотности тока и продолжительности процесса, узкий интервал рабочих плотностей тока, высокая концентрация сульфата олова, приводящая к увеличению затрат на очистку сточных вод гальванических производств.
Сущность изобретения
Задача изобретения - снижение скорости коррозии олово-никелевых покрытий за счет повышения содержания никеля до 35%, расширение диапазона рабочих плотностей тока, снижение затрат на очистку сточных вод благодаря использованию низкоконцентрированных электролитов.
Поставленная задача достигается путем создания электролита для электроосаждения покрытий из сплавов олово-никель, содержащего следующие компоненты, г/л:
Олово сернокислое | 20-30 |
Никель муравьинокислый | 20-30 |
Аммоний щавелевокислый | 90-110 |
Аммоний хлористый | 5-10 |
Препарат ОС-20 | 0,5-0,6 |
Вода | до 1 литра |
pH | 4,0-5,0 |
Температура, °C | 40-60 |
Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,5-5,0 |
Катодный выход по току 80%. Аноды: олово и никель.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый электролит отличается от него введением новых компонентов, а именно никеля муравьинокислого, аммония щавелевокислого, аммония хлористого и препарата OC-20.
Никель муравьинокислый, 2-водный, ГОСТ 4465-74, ч, химическая формула Ni(HCOO)2·2H2O, плотность 2,154 г/см3, растворим в воде.
Аммоний щавелевокислый, 1-водный, аммоний оксалат, ГОСТ 5712-78, чда, химическая формула (NH4)2C2O4·H2O, плотность 1,50 г/см3, температура плавления - разлагается, растворимость 2,6 г в 100 г холодной воды и 11,8 г в 100 г горячей воды.
Аммоний хлористый, NH4Cl, ГОСТ 3773-72, плотность 1,526 г/см3. При нагревании до 338°C полностью распадается на NH3 и HCl. В воде хорошо растворим (37,2 г в 100 г H2O при 20°C), растворы имеют слабокислую реакцию.
Препарат ОС-20(ГОСТ 10730-82) представляет собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов. При комнатной температуре это воскообразные чешуйки от белого до желтого цвета. Цветность расплава по йодной шкале, мг J2/100 см3 раствора, не выше 6. Водный раствор с массовой долей препарата 10% - это прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость без механических примесей. Допускается опалесценция. Водородный показатель (pH) водного раствора с массовой долей препарата 10% 8,0-10,5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. Для приготовления 1 л электролита в 0,5 л горячей воды (60°C) растворяют 90 г аммония щавелевокислого и 5 г аммония хлористого. Отдельно растворяют в подкисленной серной кислотой воде (0,2 л) 20 г олова сернокислого. Отдельно растворяют в 0,2 л воды 20 г никеля муравьинокислого. В приготовленный раствор щавелевокислого аммония вводят раствор олова и раствор муравьнокислого никеля, а затем добавляют 0,5 г препарата ОС-20 и доводят водой объем электролита до 1 л.
Примеры с другими значениями компонентов электролита приведены в таблице 1.
Из приготовленных электролитов осуществляли электроосаждение олово-никелевых покрытий при температуре электролита 40-60°C и катодной плотности тока 0,5-5 А/дм2.
Полученные образцы испытывали с целью определения скорости коррозии в 10% NaCl. Убыль массы образцов фиксировали гравиметрическим методом и рассчитывали массовый показатель коррозии. При определении диапазона рабочей плотности тока устанавливали верхнюю и нижнюю границы катодной плотности тока. Для их определения на образцы из стали наносили олово-никелевое покрытие толщиной 12 мкм. Полученные покрытия по внешнему виду соответствуют требованиям ГОСТа 9.301-86, а по сцеплению с основным металлом ГОСТу 9.302-88.
При всех испытаниях характеристик получаемого покрытия проводили не менее 4-5 параллельных опытов и брали среднеарифметические значения величин. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что предлагаемый электролит (примеры 1-3) позволяет получать олово-никелевые покрытия с содержанием никеля 30-35%, обладающие низкой скоростью коррозии, в 2-6 раз меньшей по сравнению с прототипом.
Другим преимуществом заявляемого электролита является то, что электролит обладает более широким диапазоном рабочей плотности тока (0,5-5,0 А/дм2), а также в нем снижены концентрации основных компонентов, поэтому он имеет более низкую стоимость и его использование с экологической точки зрения более выгодно.
Таблица 1 | ||||
Концентрация, г/л | Номера примеров | |||
1 | 2 | 3 | Прототип | |
Олово сернокислое | 20 | 25 | 30 | 280-290 |
Никель муравьинокислый | 20 | 25 | 30 | - |
Никель сернокислый | - | - | - | 35-40 |
Аммоний фтористый | - | - | - | 50 |
Бензамид | - | - | - | 2 |
Аммоний щавелевокислый | 90 | 100 | 110 | - |
Аммоний хлористый | 5 | 7,5 | 10 | - |
Препарат ОС-20 | 0,5 | 0,55 | 0,6 | - |
РН | 4,0 | 4,5 | 5,0 | - |
Температура, °C | 40 | 50 | 60 | 50-55 |
Катодная плотность тока, А/дм2 | 0,5 | 3 | 5,0 | 0,6-0,9 |
Таблица 2 | |||||
Номера примеров | Содержание никеля, ат.% | Скорость коррозии Sn-Ni покрытий, г/м2 ч, полученных при катодных плотностях тока, А/дм2 | |||
0,5 | 1 | 3 | 5 | ||
1 | 30-35 | 0,009 | 0,007 | 0,009 | 0,018 |
2 | 30-35 | 0,008 | 0,006 | 0,008 | 0,017 |
3 | 30-35 | 0,008 | 0,005 | 0,008 | 0,016 |
Прототип | 20-21 | 0,035 | 0,031 | - | - |
Claims (1)
- Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий, включающий олово сернокислое, соли аммония и никеля и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит препарат ОС-20, представляющий собой смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, при этом в качестве солей аммония он содержит аммоний щавелевокислый и аммоний хлористый, а в качестве соли никеля - никель муравьинокислый, при следующем соотношении компонентов, г/л:
олово сернокислое 20-30 никель муравьинокислый 20-30 аммоний щавелевокислый 90-110 аммоний хлористый 5-10 препарат ОС-20 0,5-0,6 вода до 1 литра
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125907/02A RU2526656C1 (ru) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013125907/02A RU2526656C1 (ru) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2526656C1 true RU2526656C1 (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51456211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013125907/02A RU2526656C1 (ru) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526656C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2804814C1 (ru) * | 2023-04-19 | 2023-10-06 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Электролит для нанесения защитного покрытия сплавом олово-никель на изделие из углеродистой стали и способ нанесения защитного покрытия сплавом олово-никель на изделие из углеродистой стали |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU670638A1 (ru) * | 1977-02-14 | 1979-06-30 | Ярославский политехнический институт | Электролит дл нанесени покрытий из сплавов на основе олова |
SU1481270A1 (ru) * | 1987-07-01 | 1989-05-23 | Тбилисский Научно-Исследовательский Институт Приборостроения И Средств Автоматизации Научно-Производственного Объединения "Элва" | Электролит дл осаждени сплава олово-никель |
RU2177055C1 (ru) * | 2000-03-30 | 2001-12-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Способ получения покрытия для защиты от коррозии стальных деталей |
-
2013
- 2013-06-04 RU RU2013125907/02A patent/RU2526656C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU670638A1 (ru) * | 1977-02-14 | 1979-06-30 | Ярославский политехнический институт | Электролит дл нанесени покрытий из сплавов на основе олова |
SU1481270A1 (ru) * | 1987-07-01 | 1989-05-23 | Тбилисский Научно-Исследовательский Институт Приборостроения И Средств Автоматизации Научно-Производственного Объединения "Элва" | Электролит дл осаждени сплава олово-никель |
RU2177055C1 (ru) * | 2000-03-30 | 2001-12-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" | Способ получения покрытия для защиты от коррозии стальных деталей |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник по электрохимии по ред. А.М. Сухотина, Л., Химия, 1981, с. 301. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2804814C1 (ru) * | 2023-04-19 | 2023-10-06 | Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") | Электролит для нанесения защитного покрытия сплавом олово-никель на изделие из углеродистой стали и способ нанесения защитного покрытия сплавом олово-никель на изделие из углеродистой стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ITTO950840A1 (it) | Bagni alcalini elettrolitici e procedimenti per zinco e leghe di zinco | |
US2693444A (en) | Electrodeposition of chromium and alloys thereof | |
US6743950B2 (en) | Palladium complex salt and use thereof for adjusting palladium concentration of an electrolytic solution for deposit of palladium or one of its alloys | |
US20200354847A1 (en) | Compositionally modulated zinc-iron multilayered coatings | |
RU2526656C1 (ru) | Электролит для электроосаждения олово-никелевых покрытий | |
US3793162A (en) | Electrodeposition of ruthenium | |
RU2511727C1 (ru) | Щелочной электролит для электроосаждения цинк-никелевых покрытий | |
US3206382A (en) | Electrodeposition of platinum or palladium | |
US20180355505A1 (en) | Concentration indicator of metal component contained in plating solution, and plating method using the same | |
RU2603526C1 (ru) | Электролит для электроосаждения цинк-никелевых покрытий | |
JP5530190B2 (ja) | 鉄・ニッケル・クロム合金めっき液及びめっき方法 | |
RU2712582C1 (ru) | Электролит для электроосаждения цинк-железных покрытий | |
US4778574A (en) | Amine-containing bath for electroplating palladium | |
EP2792770B1 (en) | Functional chromium layer with improved corrosion resistance | |
US4411744A (en) | Bath and process for high speed nickel electroplating | |
RU2334833C1 (ru) | Электролит для осаждения покрытий из сплава кадмий-кобальт | |
US2131427A (en) | Process of electrolytically depositing iron and nickel alloy | |
EP3498888A1 (en) | Electrode manufacturing method | |
US2866740A (en) | Electrodeposition of rhodium | |
RU2627319C1 (ru) | Электролит для осаждения цинк-никелевых покрытий | |
RU2765839C1 (ru) | Коррозионно-устойчивый электрод для электрохимического получения водорода и способ его получения | |
RU2764533C1 (ru) | Электролит и способ получения защитного покрытия на основе никеля | |
US2802779A (en) | Electrodeposition of nickel and nickel alloys | |
US3360445A (en) | Electrodeposition of nickel from the sulfamate bath | |
RU2464363C1 (ru) | Электролит для осаждения композиционного покрытия цинк-фторопласт |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160605 |