RU2549037C2 - Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating - Google Patents

Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating Download PDF

Info

Publication number
RU2549037C2
RU2549037C2 RU2013130273/02A RU2013130273A RU2549037C2 RU 2549037 C2 RU2549037 C2 RU 2549037C2 RU 2013130273/02 A RU2013130273/02 A RU 2013130273/02A RU 2013130273 A RU2013130273 A RU 2013130273A RU 2549037 C2 RU2549037 C2 RU 2549037C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stainless steel
exfoliate
concentration
cathodic
galvanic
Prior art date
Application number
RU2013130273/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013130273A (en
Inventor
Владимир Владимирович Ревазов
Татьяна Арутюновна Давлатьян
Александр Андреевич Конарев
Виталий Сергеевич Круглов
Дарья Олеговна НовиковА
Сергей Викторович Шавкин
Александр Константинович Шиков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2013130273/02A priority Critical patent/RU2549037C2/en
Publication of RU2013130273A publication Critical patent/RU2013130273A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549037C2 publication Critical patent/RU2549037C2/en

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to electroplating, and can be used for surface preparation of the stainless steel items prior to galvanic copper deposition. Method includes items washing in water, degreasing and cathodic treatment in water diluted solutions of the sulphuric acid with concentration 4.9-49.0 g/l or hydrochloric acid with concentration 3.65-36.0 g/l containing 1-4 g/l of NiSO4·7H2O or NiCl2·6H2O. Cathodic treatment of the items surface is performed at cathode current density 2.5-10.0 A/dm2 for 5-10 minutes.
EFFECT: method ensures treatment of the items surface in less chemically aggressive conditions, at that ensuring good adhesion of the copper coating with stainless steel sample substrate, and safer ecological situation of the process.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области технологии нанесения гальванических покрытий, а именно к подготовке поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим осаждением меди.The invention relates to the field of electroplating technology, namely, to prepare the surface of stainless steel products before galvanic deposition of copper.

Известен способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим никелированием путем электрохимической обработки в режиме катодного травления их при плотности тока 10 А/дм2 в растворе соляной кислоты с концентрацией 5% (заявка Японии 62-12315, МПК7 C25D 5/26, опубл. 18.03.87, 3-308). Однако этот способ не обеспечивает требуемой степени активирования поверхности изделия перед никелированием из-за недостаточно высокой степени чистоты обработки. Кроме того, в связи с использованием соляной кислоты, характеризующейся высокой летучестью, в известном способе не удается обеспечить экологическую чистоту технологического процесса.A known method of preparing the surface of stainless steel products before galvanic nickel plating by electrochemical treatment in the mode of cathodic etching them at a current density of 10 A / dm 2 in a solution of hydrochloric acid with a concentration of 5% (Japanese application 62-12315, IPC 7 C25D 5/26, publ. 18.03.87, 3-308). However, this method does not provide the required degree of activation of the surface of the product before nickel due to the insufficiently high degree of purity of processing. In addition, due to the use of hydrochloric acid, characterized by high volatility, in the known method it is not possible to ensure the ecological purity of the process.

Известен способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим никелированием, заключающийся в электрохимической обработке изделий сначала в режиме анодного, а затем катодного травления в растворе серной кислоты с концентрацией 10-20 мас.% при плотности тока 3-10 А/дм2 (патент РФ №2201478, опубл. 2003). Недостатком этого способа является сравнительно высокая концентрация серной кислоты, что приводит к созданию коррозионно-активных условий электрохимической обработки изделий, а также применение анодного травления, приводящего к частичному снятию металла. Эти жесткие условия активирования поверхности изделий из нержавеющей стали могут быть успешно использованы для деталей крепежа, как показано в описании патента, но они совершенно неприменимы для ответственных изделий, в частности для высокотемпературных сверхпроводниковых материалов, наносимых на ленту из нержавеющей стали, промышленное производство которых в настоящее время осваивается в России.A known method of preparing the surface of stainless steel products before galvanic nickel plating, which consists in the electrochemical treatment of products first in the anodic and then cathodic etching in a solution of sulfuric acid with a concentration of 10-20 wt.% At a current density of 3-10 A / dm 2 (patent RF №2201478, publ. 2003). The disadvantage of this method is the relatively high concentration of sulfuric acid, which leads to the creation of corrosive conditions for the electrochemical processing of products, as well as the use of anode etching, leading to partial removal of the metal. These stringent conditions for activating the surface of stainless steel products can be successfully used for fastener parts, as shown in the patent description, but they are completely inapplicable for critical products, in particular for high-temperature superconducting materials deposited on stainless steel tape, industrial production of which is currently time is mastered in Russia.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ электрохимической подготовки поверхности ленты из нержавеющей стали перед гальваническим осаждением меди, основанный на катодной ее обработке при плотности тока 3-5 А/дм2 в растворах соляной кислоты с концентрацией 50-310 г/л или в растворах серной кислоты с концентрацией 5,0-18,5% сначала при анодной, а затем при катодной плотностях тока 5,0 А/дм2 с последующим нанесением подслоя никеля гальваническим путем толщиной не более 1 мкм (Давлатьян Т.А, Конарев А.А., Круглов B.C. и др. Сборник тезисов докладов 10-й Международной конференции «Покрытия и обработка поверхности», Москва, 2013, с.30-31).The closest in technical essence and the achieved result is a method of electrochemical preparation of a stainless steel tape surface before galvanic deposition of copper, based on its cathodic treatment at a current density of 3-5 A / dm 2 in hydrochloric acid solutions with a concentration of 50-310 g / l or in sulfuric acid solutions with a concentration of 5.0-18.5%, first at the anodic and then at the cathodic current densities of 5.0 A / dm 2 , followed by the deposition of a nickel sublayer in a galvanic way with a thickness of not more than 1 μm (Davlatyan T.A., Konarev A.A., Circle s BC and others. Abstracts of the 10th International Conference "Coatings and Surface Treatment", Moscow, 2013, s.30-31).

Недостатком известного способа является высокая коррозионная активность среды электрохимической обработки ленты, а также необходимость осаждения подслоя никеля, что приводит к дополнительной технологической операции. Активирование ленты из нержавеющей стали этим способом удается обеспечить хорошую адгезию медного покрытия к подложке. Однако задача существенно осложняется, когда одна сторона ленты покрыта серебром толщиной 1-2 мкм, как в случае высокотемпературных сверхпроводников второго поколения (ВТСП), так как серебряное покрытие будет разрушаться не только за счет коррозии в используемых кислотах, но еще в большей степени в результате анодного травления. Так, при активировании ленты с ВТСП, покрытой с одной стороны серебром, в условиях прототипа перед меднением, наблюдается отслаивание композитного слоистого материала от подложки даже при катодном травлении.The disadvantage of this method is the high corrosiveness of the medium of the electrochemical processing of the tape, as well as the need for deposition of a nickel sublayer, which leads to an additional technological operation. Activation of stainless steel tape in this way manages to ensure good adhesion of the copper coating to the substrate. However, the task is significantly complicated when one side of the tape is coated with 1-2 microns thick silver, as in the case of high-temperature second-generation superconductors (HTSC), since the silver coating will be destroyed not only due to corrosion in the acids used, but even more as a result anode etching. So, when activating a tape with HTSC coated on one side with silver, under the conditions of the prototype before copper plating, peeling of the composite layered material from the substrate is observed even during cathodic etching.

Задачей предлагаемого изобретения является создание более универсального способа подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением в менее коррозионно-активных средах, повышающих экологическую безопасность технологического процесса.The objective of the invention is to create a more universal way of preparing the surface of stainless steel products before galvanic copper plating in less corrosive environments that increase the environmental safety of the process.

Для решения этой задачи предложен способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением, включающий промывку изделий в воде, обезжиривание, катодную обработку в водных разбавленных растворах серной кислоты с концентрацией 4,9-49,0 г/л или соляной кислоты с концентрацией 3,65-36,0 г/л, содержащих 1-4 г/л NiSO4·7H2O или NiCl2·6H2O. Электрохимическую обработку поверхности изделий проводят при катодной плотности тока 2,5-10,0 А/дм2 в течение 5-10 минут.To solve this problem, a method is proposed for preparing the surface of stainless steel products before galvanic copper plating, including washing products in water, degreasing, cathodic treatment in aqueous dilute solutions of sulfuric acid with a concentration of 4.9-49.0 g / l or hydrochloric acid with a concentration of 3 65-36.0 g / l, containing 1-4 g / l NiSO 4 · 7H 2 O or NiCl 2 · 6H 2 O. Electrochemical surface treatment of products is carried out at a cathodic current density of 2.5-10.0 A / dm 2 for 5-10 minutes.

Предлагаемый способ осуществляют в обычной гальванической ячейке при температуре 18-20°C с использованием никелевых анодов. Разбавленные растворы кислот в пределах заявляемых концентраций готовят разведением концентрированных соляной или серной кислот дистиллированной водой, а затем в приготовленные растворы кислот добавляют необходимое количество NiSO4·7H2O или NiСl2·6Н2O для получения их концентрации в электролите 1-4 г/л.The proposed method is carried out in a conventional galvanic cell at a temperature of 18-20 ° C using nickel anodes. Dilute acid solutions within the claimed concentration prepared by diluting concentrated hydrochloric acid or sulfuric acid in distilled water, and then cooked in the acid solution is added the required amount of NiSO 4 · 7H 2 O or NiSl 2 · 6H 2 O to obtain a concentration in the electrolyte is 4.1 g / l

Качество подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали оценивали по адгезии медного покрытия с поверхностью подложки в соответствии с ГОСТ 9-302-97 (испытания покрытия на отслаивание при изгибе и с выдержкой изделия в термостатируемом шкафу при температуре 200°C в течение 1 часа), а также по эффективности использования тока в процессе меднения.The quality of the surface preparation of stainless steel products was assessed by the adhesion of the copper coating to the substrate surface in accordance with GOST 9-302-97 (testing the coating for peeling during bending and holding the product in a thermostatic cabinet at a temperature of 200 ° C for 1 hour), and also on the efficiency of using current in the copper plating process.

Меднение подготовленных изделий из нержавеющей стали осуществляли в сернокислом электролите состава, г/л: CuSO4·5H2O - 185, H2SO4 - 35 при плотности тока 5,0 А/дм2 и температуре 25°C в течение 30 минут.Copper-plating of prepared stainless steel products was carried out in a sulfuric acid electrolyte with the composition, g / l: CuSO 4 · 5H 2 O - 185, H 2 SO 4 - 35 at a current density of 5.0 A / dm 2 and a temperature of 25 ° C for 30 minutes .

В качестве образцов использовали полированную и неполированную ленту размером 2,5×0,4 см и толщиной 0,1 мм из нержавеющей стали марки 20Х23Н18, ленту размером 5,0×1,4 см и толщиной 0,4 мм из нержавеющей стали марки Х18Н10Т (укрупненный образец) и ленту размером 2,5×1,4 см и толщиной 0,4 мм из никель-молибден-хромового сплава марки ХН65МВ (хастеллой ЭП-567), а также ленту из хастеллоя с ВТСП, покрытую с одной стороны серебром (производство Кореи).As samples used polished and unpolished tape measuring 2.5 × 0.4 cm and a thickness of 0.1 mm from stainless steel grade 20X23H18, a tape measuring 5.0 × 1.4 cm and a thickness of 0.4 mm from stainless steel grade X18H10T (enlarged sample) and a tape measuring 2.5 × 1.4 cm and a thickness of 0.4 mm made of nickel-molybdenum-chromium alloy grade ХН65МВ (hastelloy EP-567), as well as a tape made of hastelloy with HTSC coated on one side with silver (production of Korea).

Неожиданным в полученных результатах оказалось то, что введение небольших добавок солей никеля в разбавленный электролит травления в виде NiSO4·7H2O или NiCl2·6H2O приводит к достаточной активации образца из нержавеющей стали для последующего гальванического осаждения меди с хорошей адгезией к подложке без образования как такового подслоя никеля. Предположительно, эффективность активация поверхности образца в этих условиях обусловлена не только восстановлением оксидных пленок металлов в кислой среде, но и внедрением в поверхность при катодной обработке никеля, приводящего к изменению ее электрохимических свойств. В пользу этого предположения указывает тот факт, что в отсутствие соли никеля не удается активировать поверхность образца для обеспечения хорошего сцепления медного покрытия с подложкой. Кроме того, такое явление, как внедрение металлов в поверхность катода при электролизе с образованием интерметаллических соединений, известно и может приводить к изменению электрохимических характеристик электродов [Электрохимия, 1972. Т. 8. №7. С.955-973; Томилов А.П., Фиошин М.Я., Смирнов В.А. Электрохимический синтез органических веществ. - Л: Химия, 1976. 423 с.].It was unexpected in the results that the introduction of small additions of nickel salts into the diluted etching electrolyte in the form of NiSO 4 · 7H 2 O or NiCl 2 · 6H 2 O leads to sufficient activation of the stainless steel sample for subsequent galvanic deposition of copper with good adhesion to the substrate without the formation of a nickel sublayer per se. Presumably, the activation of the surface of the sample under these conditions is due not only to the reduction of metal oxide films in an acidic medium, but also to the introduction of nickel into the surface during cathodic treatment, which leads to a change in its electrochemical properties. This assumption is supported by the fact that in the absence of nickel salt it is not possible to activate the surface of the sample to ensure good adhesion of the copper coating to the substrate. In addition, such a phenomenon as the introduction of metals into the surface of the cathode during electrolysis with the formation of intermetallic compounds is known and can lead to a change in the electrochemical characteristics of the electrodes [Electrochemistry, 1972. T. 8. No. 7. S.955-973; Tomilov A.P., Fioshin M.Ya., Smirnov V.A. Electrochemical synthesis of organic substances. - L: Chemistry, 1976. 423 p.].

Концентрация соли никеля 1-4 г/л, при которой проводят активацию образца из нержавеющей стали в соответствии с предлагаемым изобретением, с одной стороны ограничивается недостаточной активацией поверхности образца, приводящей к отслаиванию медного покрытия, а с другой - нецелесообразным использованием соли никеля. Однако концентрация соли никеля от опыта к опыту в электролите активации увеличивается вследствие анодного растворения никелевых электродов.The concentration of nickel salt is 1-4 g / l, at which the stainless steel sample is activated in accordance with the invention, on the one hand, it is limited by insufficient activation of the surface of the sample, leading to peeling of the copper coating, and on the other hand, by the inappropriate use of nickel salt. However, the concentration of nickel salt from experiment to experiment in the activation electrolyte increases due to the anodic dissolution of nickel electrodes.

Активацию изделий из нержавеющей стали проводят при катодной плотности тока 2,5-10,0 А/дм2 в течение 5-10 минут. Дальнейшее увеличение плотности тока и продолжительности обработки образца нежелательно, так как это приводит к повышению расхода электроэнергии, а при меньших плотности тока и продолжительности обработки образца - не обеспечивается полное удаление пленок оксидов металла и других загрязнений с поверхности изделий.The activation of stainless steel products is carried out at a cathodic current density of 2.5-10.0 A / dm 2 for 5-10 minutes. A further increase in the current density and duration of sample processing is undesirable, since this leads to an increase in energy consumption, and with lower current density and duration of sample processing, the films of metal oxides and other contaminants are not completely removed from the surface of the products.

Экспериментально определены оптимальные концентрации растворов соляной и серной кислот. Верхний предел, заявляемого диапазона концентраций кислот, ограничивается коррозионной активностью среды, а нижний - недостаточной эффективностью активации поверхности изделия, приводящей к отслаиванию медного осадка от подложки, и подщелачиванием прикатодного слоя, приводящим с осаждению гидроксида никеля на поверхности образца.The optimal concentrations of hydrochloric and sulfuric acid solutions were experimentally determined. The upper limit of the claimed range of acid concentrations is limited by the corrosiveness of the medium, and the lower limit is the insufficient activation of the surface of the product, which leads to the peeling of the copper deposit from the substrate, and alkalization of the cathode layer, leading to the deposition of nickel hydroxide on the surface of the sample.

Заявляемые соотношения реагентов и условий электрохимической обработки образцов из нержавеющей стали выбраны в результате многочисленных экспериментов и являются оптимальными.The claimed ratio of reagents and conditions for the electrochemical processing of stainless steel samples are selected as a result of numerous experiments and are optimal.

Пример конкретного выполнения. Предлагаемый способ реализован в лабораторных условиях на электрохимической установке меднения. В ванну электрохимического травления заливают 90 мл дистиллированной воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты. В результате разбавления последней получают раствор соляной кислоты с концентрацией 35,6 г/л, в который загружают 0,4 г NiSO4·7H2O, создавая концентрацию соли 4,0 г/л. После тщательного перемешивания электролита в приготовленный раствор травления помещают аноды из никеля и образец ленты из нержавеющей стали марки 20Х23Н18 размером 2,5×0,4 см и толщиной 0,1 мм, предварительно прошедший стандартную подготовку (химическое обезжиривание и промывку водой). Электрохимическую обработку образца проводят при катодной плотности тока 5,0 А/дм2 в течение 10 минут, используя выпрямительный агрегат марки Б5-47.An example of a specific implementation. The proposed method is implemented in laboratory conditions on an electrochemical copper plating plant. In a bath of electrochemical etching, 90 ml of distilled water and 10 ml of concentrated hydrochloric acid are poured. As a result of dilution of the latter, a solution of hydrochloric acid with a concentration of 35.6 g / l is obtained, into which 0.4 g of NiSO 4 · 7H 2 O is charged, creating a salt concentration of 4.0 g / l. After thoroughly mixing the electrolyte in the prepared etching solution, nickel anodes and a 20X23H18 stainless steel tape sample with a size of 2.5 × 0.4 cm and a thickness of 0.1 mm, previously passed standard preparation (chemical degreasing and washing with water), are placed. Electrochemical processing of the sample is carried out at a cathodic current density of 5.0 A / dm 2 for 10 minutes using a rectifier unit grade B5-47.

После катодного травления образец промывают в воде и помещают в термостатируемую ванну электрохимического осаждения меди из сернокислого электролита состава, г/л: CuSO4·5H2O - 185, H2SO4 - 35. Осаждение меди проводят при плотности тока 5,0 А/дм2 и температуре 25°C в течение 30 минут. При этом образуется светлое медное покрытие с выходом металла по току 96,6% и толщиной 32,1 мкм.After cathodic etching, the sample is washed in water and placed in a thermostatic bath of electrochemical deposition of copper from a sulfate electrolyte composition, g / l: CuSO 4 · 5H 2 O - 185, H 2 SO 4 - 35. Copper deposition is carried out at a current density of 5.0 A / dm 2 and a temperature of 25 ° C for 30 minutes. In this case, a light copper coating is formed with a metal current output of 96.6% and a thickness of 32.1 μm.

Полученное медное покрытие на образце из нержавеющей стали подвергается испытанию на изгиб и выдерживается в термостатируемом шкафу при температуре 200°C в течение 1 часа. В результате этих испытаний не наблюдается отслаивание медного осадка от подложки, что указывает на прочное сцепление медного покрытия по всей покрываемой поверхности нержавеющей стали.The resulting copper coating on a stainless steel sample is subjected to a bend test and is held in a thermostatic cabinet at a temperature of 200 ° C for 1 hour. As a result of these tests, peeling of the copper precipitate from the substrate is not observed, which indicates a strong adhesion of the copper coating over the entire coated surface of stainless steel.

Остальные примеры заявляемого состава и условия электрохимической обработки, иллюстрирующие изобретение, а также примеры составов, выходящие за рамки предлагаемого изобретения, сведены в табл.1 и 2.Other examples of the claimed composition and the conditions of electrochemical processing illustrating the invention, as well as examples of compositions that are beyond the scope of the invention, are summarized in tables 1 and 2.

Таблица 1Table 1 Состав электролита и условия электрохимической обработки подложки из нержавеющей стали в виде ленты, а также характеристика медного покрытияThe composition of the electrolyte and the conditions for the electrochemical treatment of a stainless steel substrate in the form of a tape, as well as the characteristic of a copper coating № опытаExperience number Состав электролита активации, г/лThe composition of the electrolyte activation, g / l Условия катодной обработкиCathodic Processing Conditions Толщина медного покрытия, мкмThe thickness of the copper coating, microns Адгезия медного покрытия к подложкеAdhesion of a copper coating to a substrate Выход меди по току, %Copper current output,% H2SO4 H 2 SO 4 NiSO4·7H2ОNiSO 4 · 7H 2 O i, А/дм2 i, A / dm 2 τ, минτ min 1one 22 33 4four 55 66 77 88 1one 49,049.0 -- 5,05,0 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 96,896.8 22 49,049.0 0,50.5 5,05,0 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 97,097.0 33 49,049.0 1,01,0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,097.0 4four 49,049.0 2,02.0 5,05,0 1010 32,432,4 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,497.4 55 49,049.0 3,03.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,097.0 66 49,049.0 4,04.0 5,05,0 1010 32,032,0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,396.3 77 4,94.9 -- 5,05,0 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 97,097.0 88 4,94.9 4,04.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,197.1 99 12,312.3 4,04.0 5,05,0 1010 32,032,0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,596.5 1010 24,524.5 2,02.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,896.8 11eleven 35,035.0 2,02.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,896.8 1212 49,049.0 2,02.0 5,05,0 55 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 1313 49,049.0 2,02.0 5,05,0 15fifteen 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 14fourteen 49,049.0 2,02.0 5,05,0 20twenty 32,532,5 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,897.8 15fifteen 49,049.0 2,02.0 2,52,5 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,896.8 1616 49,049.0 2,02.0 10,010.0 1010 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 17∗17 ∗ 49,049.0 4,04.0 5,05,0 1010 33,533.5 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 18∗18 ∗ 4,94.9 4,04.0 5,05,0 1010 33,033.0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 99,099.0 19∗19 ∗ 4,94.9 -- 5,05,0 1010 33,533.5 ОтслаиваетсяFlakes off 100,0100.0 20∗∗20 ∗∗ 35,035.0 4,04.0 5,05,0 1010 35,035.0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 21∗∗∗21 ∗∗∗ 24,524.5 2,02.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,097.0 ∗Укрупненный образец;
∗∗Хастеллой ЭП-567;
∗∗∗Лента с ВТСП, покрытая с одной стороны серебром (производство Кореи)∗ Enlarged sample;
∗∗ Hastelloy EP-567;
∗∗∗ Tape with HTSC coated on one side with silver (Korea production)

Таблица 2table 2 Состав электролита и условия электрохимической обработки подложки из нержавеющей стали в виде ленты, а также характеристика медного покрытияThe composition of the electrolyte and the conditions for the electrochemical treatment of a stainless steel substrate in the form of a tape, as well as the characteristic of a copper coating № опытаExperience number Состав электролита активации, г/лThe composition of the electrolyte activation, g / l Условия катодной обработкиCathodic Processing Conditions Толщина медного покрытия, мкмThe thickness of the copper coating, microns Адгезия медного покрытия к подложкеAdhesion of a copper coating to a substrate Выход меди по току, %Copper current output,% НСlHcl NiSO4·7H2ОNiSO 4 · 7H 2 O i, А/дм2 i, A / dm 2 τ, мин.τ min 1one 22 33 4four 55 66 77 88 1one -- -- -- -- 31,431,4 ОтслаиваетсяFlakes off 94,694.6 22 3,653.65 -- 5,05,0 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 97,097.0 33 35,635.6 -- 5,05,0 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 97,097.0 4four 35,635.6 1,01,0 5,05,0 1010 32,132.1 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,796.7 55 3,653.65 2,02.0 5,05,0 1010 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 66 3,653.65 4,04.0 2,52,5 1010 33,533.5 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 77 3,653.65 4,04.0 5,05,0 1010 31,331.3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 94,294.2 88 3,653.65 4,04.0 7,57.5 1010 33,633.6 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 99 10,510.5 2,02.0 5,05,0 1010 32,032,0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,396.3 1010 19,219.2 2,02.0 5,05,0 1010 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 11eleven 35,635.6 2,02.0 5,05,0 1010 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,097.0 1212 35,635.6 4,04.0 5,05,0 1010 32,132.1 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,696.6 13∗∗13 ∗∗ 35,635.6 4,04.0 7,57.5 1010 33,633.6 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 14∗14 ∗ 3,653.65 2,02.0 5,05,0 1010 32,032,0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 96,396.3 15fifteen 19,219.2 2,02.0 2,52,5 1010 32,232,2 ОтслаиваетсяFlakes off 97,097.0 1616 19,219.2 2,02.0 10,010.0 1010 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,297.2 1717 19,219.2 2,02.0 5,05,0 55 32,232,2 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,197.1 18eighteen 19,219.2 2,02.0 5,05,0 15fifteen 32,332,3 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,397.3 1919 19,219.2 2,02.0 5,05,0 20twenty 32,132.1 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,097.0 20∗∗20 ∗∗ 3,653.65 4,04.0 5,05,0 1010 34,034.0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 21∗∗21 ∗∗ 35,635.6 4,04.0 2,52,5 1010 33,633.6 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 22∗∗22 ∗∗ 35,635.6 4,04.0 5,05,0 1010 33,733.7 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 99,899.8 23∗∗∗23 ∗∗∗ -- -- -- -- 35,035.0 ОтслаиваетсяFlakes off 100,0100.0 24∗∗∗24 ∗∗∗ 35,635.6 4,04.0 5,05,0 1010 35,135.1 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 25∗∗∗25 ∗∗∗ 35,635.6 4,04.0 2,52,5 1010 35,035.0 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 26∗∗∗∗26 ∗∗∗∗ 19,219.2 2,02.0 5,05,0 1010 32,432,4 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 97,597.5 27∗∗∗∗27 ∗∗∗∗ 3,653.65 4,04.0 5,05,0 1010 33,533.5 Не отслаиваетсяDoes not exfoliate 100,0100.0 ∗Добавка NiCl2·6H20 вместо NiS04·7H20;
∗∗Укрупненный образец;
∗∗∗Хастеллой ЭП-567;
∗∗∗∗Лента с ВТСП, покрытая с одной стороны серебром (производство Кореи).∗ Additive NiCl 2 · 6H 2 0 instead of NiS0 4 · 7H 2 0;
∗∗ An enlarged sample;
∗∗∗ Hastelloy EP-567;
∗∗∗∗ Tape with HTSC, coated on one side with silver (production of Korea).

Таким образом, из примеров реализации заявляемого способа, приведенных в табл.1 и 2, следует, что использование разбавленных растворов серной и соляной кислот с небольшими добавками солей никеля и рекомендуемых режимов катодной активации поверхности образцов из нержавеющей стали позволяет обеспечить хорошую адгезию медного покрытия с подложкой, а также осуществлять катодную обработку в существенно в менее коррозионно-активных условиях, что повышает экологическую безопасность технологического процесса и чрезвычайно важно для ответственных сверхпроводниковых изделий. Без катодной активации не представляется возможным осаждения медного покрытия гальваническим путем на подложки из нержавеющей стали.Thus, it follows from the examples of the implementation of the proposed method given in Tables 1 and 2 that the use of dilute solutions of sulfuric and hydrochloric acids with small additions of nickel salts and the recommended modes of cathodic activation of the surface of stainless steel samples allows for good adhesion of the copper coating to the substrate , as well as carry out cathodic processing in substantially less corrosive conditions, which increases the environmental safety of the process and is extremely important for responsible ennyh superconductor products. Without cathodic activation, it is not possible to deposit the copper coating galvanically on stainless steel substrates.

Claims (1)

Способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением, включающий промывку изделий в воде, обезжиривание, катодную обработку в водном растворе серной или соляной кислот, отличающийся тем, что катодную обработку поверхности проводят в водных разбавленных растворах серной кислоты с концентрацией 4,9-49,0 г/л или соляной кислоты с концентрацией 3,65-36,0 г/л, содержащих 1-4 г/л NiSO4·7H2O или NiCl2·6H2O, при плотности тока 2,5-10,0 А/дм2 в течение 5-10 минут. A method of preparing the surface of stainless steel products before galvanic copper plating, including washing products in water, degreasing, cathodic treatment in an aqueous solution of sulfuric or hydrochloric acids, characterized in that the cathodic surface treatment is carried out in aqueous dilute solutions of sulfuric acid with a concentration of 4.9-49 , 0 g / l or hydrochloric acid with a concentration of 3.65-36.0 g / l, containing 1-4 g / l NiSO 4 · 7H 2 O or NiCl 2 · 6H 2 O, with a current density of 2.5-10 , 0 A / dm 2 for 5-10 minutes.
RU2013130273/02A 2013-07-03 2013-07-03 Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating RU2549037C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130273/02A RU2549037C2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130273/02A RU2549037C2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013130273A RU2013130273A (en) 2015-01-10
RU2549037C2 true RU2549037C2 (en) 2015-04-20

Family

ID=53278966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130273/02A RU2549037C2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549037C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683883C1 (en) * 2018-04-02 2019-04-02 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Optical systems light-absorbing elements on the stainless steel substrates production method
CN112680633A (en) * 2020-12-07 2021-04-20 迈瑞沙(宁波)新材料科技有限公司 Nickel-cobalt-sulfur composite material and preparation method and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201478C2 (en) * 2000-02-18 2003-03-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Method preparing surfaces of articles of stainless steel before nickel-plating

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2201478C2 (en) * 2000-02-18 2003-03-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Method preparing surfaces of articles of stainless steel before nickel-plating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683883C1 (en) * 2018-04-02 2019-04-02 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Optical systems light-absorbing elements on the stainless steel substrates production method
CN112680633A (en) * 2020-12-07 2021-04-20 迈瑞沙(宁波)新材料科技有限公司 Nickel-cobalt-sulfur composite material and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013130273A (en) 2015-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wu et al. Progress of electroplating and electroless plating on magnesium alloy
US6379523B1 (en) Method of treating surface of aluminum blank
Liu et al. Effect of morphology and hydrogen evolution on porosity of electroplated cobalt hard gold
CN103046091A (en) Plating solution and plating method of cyanide-free plating silver
JP6275991B2 (en) Thin tin plating
US3989606A (en) Metal plating on aluminum
CN102242382A (en) Production method of silver-plated conductor for producing highly sophisticated products for aviation and aerospace
RU2549037C2 (en) Method of surface preparation of stainless steel items prior to galvanic copperplating
Pinheiro et al. Influence of concentration and pH of hexafluorozirconic acid on corrosion resistance of anodized AA7075-T6
CN104928735A (en) Steel part cyanide-free electroplating tin bronze electroplating liquid and preparation method thereof
EP3310945A2 (en) Plating bronze on polymer sheets
CN110714216A (en) Nickel-plated copper strip and preparation method thereof
CN105821452A (en) Plating solution formula for electroplating pure tin on copper wire and electroplating method
CN104928734A (en) Method for electroplating steel part with tin bronze in cyanide-free mode
JP6098763B2 (en) Sn-plated steel sheet, chemical conversion-treated steel sheet, and production methods thereof
Sachin et al. Polynitroaniline as brightener for zinc-nickel alloy plating from non-cyanide sulphate bath
Zhu et al. Electroplating of Zn coating on AZ31 magnesium alloy in ZnF2 solution
RU2537346C1 (en) Method of electrolite-plasma processing of metal surface
Zemanová et al. Pulse nickel electrolytic colouring process of anodised aluminium
FR2519656A1 (en) PROCESS FOR THE ELECTROLYTIC COATING OF TRIVALENT CHROMIUM WITHOUT HEXAVALENT CHROMIUM ION FORMATION, USING A FERRITE ANODE
Arslan et al. Comparison of structural properties of copper deposits from sulfate and pyrophosphate electrolytes
JP2004265695A (en) Separator for fuel cell
Assaf et al. Electrodeposition mechanism of Zn‒Ni‒Mn alloy at different time intervals
Rao et al. The electrodeposition of copper on film-covered metal surfaces
Jain et al. Acid Zinc Plating Process: A review and experiment of the effect of various bath parameters and additives (ie brighteners, carriers, levelers) on throwing power