RU2652681C2 - Электролит серебрения - Google Patents

Электролит серебрения Download PDF

Info

Publication number
RU2652681C2
RU2652681C2 RU2016142252A RU2016142252A RU2652681C2 RU 2652681 C2 RU2652681 C2 RU 2652681C2 RU 2016142252 A RU2016142252 A RU 2016142252A RU 2016142252 A RU2016142252 A RU 2016142252A RU 2652681 C2 RU2652681 C2 RU 2652681C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silver
electrolyte
potassium
cyanide
chloride
Prior art date
Application number
RU2016142252A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016142252A (ru
RU2016142252A3 (ru
Inventor
Игорь Васильевич Буров
Александр Александрович Азанов
Татьяна Николаевна Медведицина
Валентин Евгеньевич Чернышев
Игорь Сергеевич Козлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Камский кабель"
Priority to RU2016142252A priority Critical patent/RU2652681C2/ru
Publication of RU2016142252A publication Critical patent/RU2016142252A/ru
Publication of RU2016142252A3 publication Critical patent/RU2016142252A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2652681C2 publication Critical patent/RU2652681C2/ru

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
    • C25D3/46Electroplating: Baths therefor from solutions of silver

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)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для производства кабельной продукции. Электролит содержит хлористое серебро, железистосинеродистый калий, углекислый калий, роданистый калий, при этом он дополнительно содержит сегнетову соль при следующем соотношении компонентов, г/л: хлористое серебро 30-40; железосинеродистый калий 100-110; углекислый калий 40-60; роданистый калий 100-110; сегнетова соль 10-20. Техническим результатом изобретения является увеличение скорости осаждения серебра на непрерывно движущуюся через ванну с электролитом медную проволоку из бесцианистого раствора серебрения, позволяющее осуществлять получение посеребренной проволоки в масштабах производства кабельной продукции.

Description

Изобретение относится к области гальваностегии, к электрохимическому осаждению серебряного покрытия на проволоку меди и ее сплавов из бесцианистых электролитов.
Уровень техники
Известно, что в основном при серебрении металлов используется цианистый электролит, основным недостатком которого является сильная токсичность из-за наличия цианистого калия в свободном состоянии. Наряду с цианистым электролитом серебрения большое распространение получили бесцианистые электролиты серебрения. Одним из основных бесцианистых электролитов является синеродистороданистый или смешанный железистосинеродистороданистый электролит серебрения, в котором цианистый калий находится в связанном состоянии, поэтому и токсичность таких электролитов намного меньше. Электролит по своим свойствам близок к цианистому, так как разряд ионов серебра идет из цианистого комплекса, поэтому и все зависимости в этом электролите будут идентичны цианистому. Выход по току близок к 100%, высокая рассеивающая способность приближается к цианистому электролиту. Удельная электрическая проводимость электролита 0,175 Ом-1 *см-1. Из электролита осаждаются светлые мелкокристаллические покрытия, обладающие высокой прочностью сцепления с основным металлом, в частности с медью и ее сплавами, без какой- либо специальной обработки. Известны бесцианистые электролиты следующих типов: нитратные, пирофосфатные, йодидные, сульфитные, тиосульфатные, аммиачные и т.д. Для достижения определенных целей в состав основных компонентов этих электролитов добавляют: перекись водорода (для ускорения образования цианистого комплекса серебра), трилон Б (для связывания ионов меди и серебра в прочные трилонатные комплексы, что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита), ОС-2 (ПАВ), сурьмяновиннокислый калий и т.д. SU 829727 А1, МПК C25D 3/46, опубл. 15.05.1981. Но все эти бесцианистые электролиты других типов или других составов не обеспечивают при высокой скорости осаждения серебра необходимой прочности сцепления нанесенного слоя с основой.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является электролит, в состав которого входит железистосинеродистый и роданистый калий (Буркат Г.К. Серебрение, золочение, палладирование и родирование. - М.: Машиностроение. 1984. - 86 с.).
Железистоинеродистый электролит имеет следующий состав (г/л) и режим работы:
Хлористое серебро 30-40
Железистосинеродистый калий 60-80
Кальцинированная сода 35-60
Роданистый калий 120-150
Температура, °C 18-60
Катодная плотность тока, А/дм2 0,5-1,5
Катодный и анодный выходы по току, % 100
Скорость осаждения 20 мкм/ч при плотности тока 1,5 А/Дм2
Причиной, препятствующей получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, является отсутствие в составе электролита сегнетовой соли, поэтому использование этого электролита затруднено из-за сильной пассивации серебряных анодов. Введение роданистого калия облегчает растворение серебра на аноде, однако данное соотношение компонентов и введение роданистого калия не обеспечивает получение достаточной плотности тока с соответственно высокой скоростью осаждения серебра при непрерывно движущейся через ванну с электролитом медной проволоки и получение необходимой прочности сцепления нанесенного слоя с основой.
Новизной данной заявки на изобретение является применение бесцианистого электролита на основе железосинеродистого и роданистого калия в непрерывном процессе серебрения медной проволоки с высокой скоростью осаждения серебра и необходимой прочностью сцепления нанесенного слоя с основой.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в получении бесцианистого электролита с таким соотношением компонентов, который позволяет при рН 10.0-10.8 и температуре 40-50°С обеспечить плотность тока до 8.6 А/Дм2, что при протяжке медной проволоки через ванну в течение 1.5-5.0 мин с использованием серебряных анодов СР999.9, обеспечивает скорость осаждения серебра до 5.49 мкм/мин и сцепление покрытия с основой не менее 300 кг/см2.
Техническим результатом изобретения является увеличение скорости осаждения серебра на непрерывно движущуюся через ванну с электролитом медную проволоку из бесцианистого раствора серебрения, позволяющее осуществлять получение посеребренной проволоки в масштабах производства кабельной продукции.
Технический результат достигается тем, что электролит серебрения медной проволоки содержит хлористое серебро, железистосинеродистый калий, углекислый калий, роданистый калий и сегнетову соль при соотношении компонентов, г/л:
Хлористое серебро 30-40
Железосинеродистый калий 100-110
Углекислый калий 40-60
Роданистый калий 100-110
Сегнетова соль 10-20
При этом данный состав электролита и указанный режим работы обеспечивают скорость осаждения серебра до 5.49 мкм/мин и сцепление покрытия с основой не менее 300 кг/см2.
Осуществление изобретения
Электролит по своим свойствам близок к цианистому, так как разряд ионов серебра идет из цианистого комплекса, поэтому и все зависимости в этом электролите будут идентичны цианистому. Такой электролит по всем показателям не уступает цианистому и вместе с тем по профессиональной вредности несравненно безопаснее его. Его рассеивающая способность даже превышает рассеивающую способность цианистых электролитов. Выход по току близок к 100%, немного отличается анодный процесс. Приготовление электролита довольно сложно - все компоненты растворяют отдельно, после чего растворы железистосинеродистого калия и поташа кипятят и приливают к соли серебра, находящейся в емкости, защищенной от света, после чего кипятят все три компонента в течение нескольких часов.
Следует отметить, что в качестве побочного продукта реакции в электролите образуется коричневый осадок гидроксида железа Fe(OH)3. Реакция разложения K4Fe(CN)6 с выделением гидроксида обычно никогда не идет до конца, вследствие чего часть непрореагировавшего осадка AgCl остается скрытой в коричневом осадке гидроксида железа. Это явление может служить причиной весьма существенных потерь серебра при составлении электролита. Поэтому осадок отфильтровывают и растворяют в химически чистой соляной кислоте. Жидкую часть, содержащую хлорид железа, сливают, а осадок хлорида серебра используют вновь для приготовления электролита.
Только после этого в раствор электролита приливают требуемое количество роданистого калия и сегнетовой соли, доводят электролит до заданного уровня и приступают к эксплуатации.
Таким образом, предложенный электролит серебрения состоит из цианистых комплексов серебра (образующихся из хлористого серебра и железистосинероднистого калия), цианида щелочного металла и его карбоната, который постепенно образуется в электролите.
Цианид оказывает противоположное влияние на течение катодного и анодного процессов. Допустимая катодная плотность тока и катодный выход по току тем выше, чем меньше в электролите концентрация цианида, но при этом допустимая анодная плотность тока и анодный выход по току резко снижаются. Для того чтобы избежать этого, в электролиты вводят депассиваторы анодов, которые позволяют концентрацию цианида доводить до минимума. Электролит при этом становится более устойчивым при повышенной температуре и перемешивании, плотность тока удается существенно повысить, осадки получаются мелкокристаллическими при достаточно высоком выходе по току. В качестве таких депассиваторов могут быть успешно использованы сегнетова соль [KNaC4H4O6⋅4H2O], которая при добавлении ее в электролит в количестве 10-20 г/л обеспечивает получение необходимой плотности тока в электролите и роданид калия KCNS, который достаточно стабилен в работе и дает возможность вести электролиз на высоких плотностях тока.
С повышением температуры повышаются анодный и катодный выходы по току, но одновременно ускоряется разложение цианида и накапливание карбонатов, поэтому оптимальной температурой, как показала практика, следует считать 40-50°С.
Лучшую буферную емкость имеют электролиты со значениями рН 10÷10,8. При чрезмерно высоких значениях рН анодный выход по току снижается, при этих условиях наблюдается меньшая склонность к образованию вздутий. Таким образом, получаются высокопроизводительные ванны бесцианистого электролита с малым содержанием цианида, допускающие применение высоких плотностей тока (до 8,6 А/дм2 при повышенной температуре 40-50°С и интенсивном перемешивании с созданием турбулентных потоков в ванне серебрения), в качестве депассиваторов анодов содержат роданистый калий (100-110 г/л KCNS) и сегнетову соль (10-20 г/л).
Высокий выход по току (~100%) при плотности тока 8,6 А/дм2, высокая температура (40-50°С) с рН 10.0-10.8 при интенсивном перемешивании приводят к значительному ускорению процесса серебрения, что необходимо при протаскивании медной проволоки через ванну с электролитом в течение 1.5-5 мин с использованием серебряных анодов СР999.9 и обеспечивает скорость осаждения серебра до 5.49 мкм/мин, при этом обеспечивается прочное сцепление серебряного покрытия с основой. Испытания показали, что прочность сцепления покрытия с основой не менее 300 кг/см2.
Данный состав электролита с соответствующими характеристиками успешно опробован в условиях производства ООО «Камский кабель», а полученное покрытие является пригодным для дальнейшего волочения проволоки при производстве кабельной продукции.

Claims (2)

  1. Электролит серебрения медной проволоки, содержащий хлористое серебро, железистосинеродистый калий, углекислый калий, роданистый калий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сегнетову соль при следующем соотношении компонентов, г/л:
  2. хлористое серебро 30-40 железосинеродистый калий 100-110 углекислый калий 40-60 роданистый калий 100-110 сегнетова соль 10-20
RU2016142252A 2016-10-26 2016-10-26 Электролит серебрения RU2652681C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142252A RU2652681C2 (ru) 2016-10-26 2016-10-26 Электролит серебрения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142252A RU2652681C2 (ru) 2016-10-26 2016-10-26 Электролит серебрения

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016142252A RU2016142252A (ru) 2018-04-27
RU2016142252A3 RU2016142252A3 (ru) 2018-04-27
RU2652681C2 true RU2652681C2 (ru) 2018-04-28

Family

ID=62044394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142252A RU2652681C2 (ru) 2016-10-26 2016-10-26 Электролит серебрения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652681C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702511C1 (ru) * 2019-01-10 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" Электролит серебрения

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU274602A1 (ru) * Е. Е. Кравцов , В. Д. Овчаренко Способ электролитического осаждения сплава на основе серебра
JPS552745A (en) * 1978-06-21 1980-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Hard silver plating bath
SU885365A1 (ru) * 1980-03-25 1981-11-30 Предприятие П/Я Г-4299 Способ серебрени изделий

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU274602A1 (ru) * Е. Е. Кравцов , В. Д. Овчаренко Способ электролитического осаждения сплава на основе серебра
JPS552745A (en) * 1978-06-21 1980-01-10 Furukawa Electric Co Ltd:The Hard silver plating bath
SU885365A1 (ru) * 1980-03-25 1981-11-30 Предприятие П/Я Г-4299 Способ серебрени изделий

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУРКАТ К.Г. Серебрение, золочение, палладирование и родирование. Л., Машиностроение, 1984, с. 12, 13. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702511C1 (ru) * 2019-01-10 2019-10-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" Электролит серебрения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016142252A (ru) 2018-04-27
RU2016142252A3 (ru) 2018-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI534304B (zh) 銅電解電鍍浴及銅電解電鍍法
WO2009057688A1 (ja) 電解銅箔及びその電解銅箔の製造方法
JPH02107794A (ja) 白金または白金合金の電気めっき浴および電気めっき方法
TWI784601B (zh) 鉑電鍍浴及鍍鉑製品
CN101760768A (zh) 一种无氰镀银用电镀液及无氰镀银方法
ES2575001T3 (es) Procedimiento para metalizar superficies plásticas no conductoras
CN113802158A (zh) 一种电镀液及其应用、镀铜工艺及镀件
US2318592A (en) Electrodeposition
CN109154100A (zh) 可溶性铜阳极、电解铜电镀装置、电解铜电镀方法及酸性电解铜电镀液的保存方法
RU2652681C2 (ru) Электролит серебрения
JPS6220279B2 (ru)
US20040195107A1 (en) Electrolytic solution for electrochemical deposition gold and its alloys
CN102242382A (zh) 一种生产航空、航天高尖端产品所用的镀银导体的生产方法
CN106591897A (zh) 一种无氰离子液体镀铜溶液及镀铜工艺
JP5623668B1 (ja) 金めっき用ノンシアン金塩
JPS6250560B2 (ru)
Nineva et al. Electrodeposition of Silver-Cobalt Coatings. Electrolytes.
WO2021132400A1 (ja) 電解二酸化マンガン製造用陰極
JP2015168844A (ja) 金めっき用ノンシアン金塩の製造方法
Valkova et al. Influence of glycine on the electrochemical deposition of Sn-Co alloy from gluconate electrolyte
US3984291A (en) Electrodeposition of tin-lead alloys and compositions therefor
CN102206840B (zh) 碱性氯化物镀铜处理剂及其制备方法
JP2016532004A (ja) 電気めっき浴
EP3842572A1 (en) Tin alloy electroplating bath and plating method using same
CN103469263B (zh) 电镀沉积制备纳米晶结构银锡合金镀层的方法