RU2653515C1 - Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов - Google Patents
Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653515C1 RU2653515C1 RU2017122848A RU2017122848A RU2653515C1 RU 2653515 C1 RU2653515 C1 RU 2653515C1 RU 2017122848 A RU2017122848 A RU 2017122848A RU 2017122848 A RU2017122848 A RU 2017122848A RU 2653515 C1 RU2653515 C1 RU 2653515C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- current density
- copper
- coating
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 title claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 52
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N bismuth tin Chemical compound [Sn].[Bi] JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000380 bismuth sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H dibismuth;trisulfate Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 6
- PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N cyclopentene-1-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CCCC1 PYRZPBDTPRQYKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 13
- FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J tin(4+);disulfate Chemical compound [Sn+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- CICKVIRTJQTMFM-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;tin Chemical compound [Sn].OS(O)(=O)=O CICKVIRTJQTMFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 8
- WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N copper molybdenum Chemical compound [Cu].[Mo] WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 4
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- ZWFRZGJUJSOHGL-UHFFFAOYSA-N [Bi].[Cu].[Sn] Chemical compound [Bi].[Cu].[Sn] ZWFRZGJUJSOHGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
- C25D5/38—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of refractory metals or nickel
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
Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электролитическому нанесению покрытий из меди и сплава олово-висмут на молибденовые сплавы. Способ включает электрохимическое обезжиривание деталей, анодное травление, электроосаждение промежуточного слоя, повышающего адгезию гальванических покрытий, при этом в одном универсальном электролите, состоящем из меди сернокислой 2-3% и серной кислоты 45-65%, имеющем температуру электролита 70-80°C, выполняют анодное травление при анодной плотности тока 10-30 А/дм2 в течение 2-4 мин, затем, не вынимая деталей из электролита, меняют полярность, начинают перемешивать электролит и выполняют толчок тока с катодной плотностью тока 8-10 А/дм2 в течение 0,5-0,7 мин, затем устанавливают катодную плотность тока 0,5-2 А/дм2 и осуществляют электроосаждение промежуточного слоя в течение 4-6 мин, затем детали переносят в сернокислый электролит меднения, состоящий из меди сернокислой 200-250 г/л и серной кислоты 50-70 г/л, в котором наращивают медное покрытие при катодной плотности тока 1-3 А/дм2 до толщины 6-12 мкм, после этого детали промывают и на медное покрытие наносят покрытие олово-висмут толщиной 6-12 мкм при катодной плотности тока 0,5-2 А/дм2 из электролита, содержащего, г/л: олово сернокислое 40-80, серную кислоту 100-120, висмут сернокислый 0,5-1,5, препарат ОС-20 4-5. Технический результат: сокращение количества операций, повышение производительности, применение доступного оборудования, использование более экологически чистых веществ, снижение процента брака, повышение адгезии покрытий к сплавам молибдена и улучшение паяемости. 3 пр.
Description
Изобретение относится к области гальванотехники и, в частности, к электролитическому нанесению покрытий меди и сплава олово-висмут на молибден и его сплавы. Покрытия, прежде всего, наносились для улучшения паяемости деталей, используемых в электронной промышленности.
Известен способ гальванической металлизации молибдена и сплавов на его основе, включающий такие операции: катодное обезжиривание в 15% растворе едкого натрия при плотности тока 20-30 А/дм2, анодное травление в смеси фосфорной и серной кислот или в едком натрии при анодной плотности тока до 150 А/дм2, отжиг в среде водорода при температуре 1100-1400°С, никелирование. (Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1979 г. - 296 с.). Известный способ, также как и предлагаемый способ гальванической металлизации молибденовых сплавов, включает операции: катодного обезжиривания, анодного травления и позволяет наносить гальванические покрытия на молибден и его сплавы. Однако известный способ более многооперационный, имеет более низкую производительность, требует специального дорогостоящего термического оборудования, при этом выше процент брака и покрытия хуже паяются.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является известный способ, включающий следующие операции: анодное удаление окислов в 10% растворе плавиковой кислоты при плотности тока 5 А/дм2 в течение 5 минут, термическая обработка в вакууме при 700-900°С, электрохимическое обезжиривание в 10-20% растворе едкого натрия при плотности тока 5-8 А/дм2, активирование в соляной кислоте, хромирование в стандартном сернокислом электролите, травление в соляной кислоте, никелирование в кислом электролите с рН меньше 1, травление в соляной кислоте и никелирование в стандартном сернокислом электролите (см. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. и др. Гальванотехника. – М.: Металлургия, 1986 - 736 с.) Прототип, также как и предлагаемый способ гальванической металлизации молибденовых сплавов включает операции: электрохимического обезжиривания, анодного травления, электроосаждение промежуточного слоя, повышающего адгезию гальванических покрытий к молибдену и его сплавам. Однако прототип включает значительно большее количество операций по сравнению с предлагаемым способом, имеет более низкую производительность, требует специального дорогостоящего термического оборудования, используются вещества 1-го класса опасности, при этом выше процент брака, хуже паяемость и ниже адгезия.
Задачей изобретения является сокращение технологических операций, повышение производительности процесса, применение более доступного и менее дорогостоящего оборудования, использование более экологически чистых веществ (материалов), уменьшение процента брака, повышение адгезии гальванических покрытий к сплавам молибдена и улучшение паяемости.
Для решения данной задачи предложен способ гальванической металлизации молибденовых сплавов. В предлагаемом способе гальваническое покрытие наносят на пластины молибдено-медных псевдосплавов марок МД25, МД40, МД50, МД55. Для очистки поверхности образцов проводят их обезжиривание в следующем растворе (г/л): едкий натр 10-20, натрий углекислый 40-50, тринатрийфосфат (кристаллогидрат) 40-50, метасиликат натрия 3-5, синтанол ДС-10 1-2. Температуру этого электролита необходимо поддерживать от 60 до 70°С. Время обезжиривания зависит от степени загрязнения и материала детали. Во всех случаях электролиз следует вести при плотностях тока 3-10 А/дм2, а соотношение площадей обрабатываемых деталей и вспомогательных электродов должно быть 1:1,5-2. В качестве вспомогательных электродов можно использовать пластины из никеля, никелированной стали или нержавеющей стали. Также хорошие результаты были получены при обезжиривании переменным током промышленной частоты напряжением 10-12 В и плотностью тока 5-10 А/дм2. Применение переменного тока позволяет повысить производительность оборудования, так как в этом случае не требуются вспомогательные электроды и в ванну для обезжиривания помещается больше деталей, кроме этого используется более дешевое оборудование. В связи с вышеизложенным в предлагаемом способе используют обезжиривание переменным током. После обезжиривания детали промывают в течение 0,5-1 минуты в горячей воде, имеющей температуру 60-80°С. Качество обезжиривания контролируют по смачиваемости обезжиренной поверхности водой. Следующая операция промывка в дистиллированной или деионизованной воде. Значительное внимание было уделено выбору состава и режимов травления молибдено-медных псевдосплавов, так как при металлизации этих сплавов известными способами прочность сцепления покрытий невысокая. Это связано с тем, что поверхность молибдена покрыта оксидной пленкой, которая плохо травится, а после удаления вновь очень быстро образуется. Так, например, в прототипе оксидная пленка удаляется анодным травлением в плавиковой кислоте, затем при обработке в соляной кислоте, однако, пока идет промывка в воде и перенос деталей в ванну хромирования оксидная пленка вновь частично восстанавливается и это снижает прочность сцепления покрытия с молибденом и его сплавами. В предлагаемом способе анодное травление оксидной пленки с поверхности молибденового сплава и последующее нанесение покрытия выполняется в одном электролите без извлечения деталей из электролита и практически отсутствует пауза между операциями анодного травления и нанесением покрытия. Кроме этого, после стравливания оксидной пленки с поверхности молибдена, идет выборочное травление сплава молибден-медь, при котором молибден травится с большей скоростью, и поверхность сплава обогащается медью, что также способствует повышению адгезии. В качестве такого универсального электролита предложено использовать электролит, состоящий из % (по массе): меди сернокислой 2-3% и серной кислоты 45-65%, остальное вода, температура электролита 70-80°С. В качестве электродов применяют медные пластины М0. Вначале в этом электролите выполняют анодное травление деталей при анодной плотности тока Да=10-30 А/дм2 в течение 2-4 мин, затем, не вынимая деталей из электролита, меняют полярность и осуществляют электроосаждение медного покрытия. Электроосаждение начинают с толчка тока с катодной плотностью тока 8-10 А/дм2 и временем выдержки 0,5-0,7 мин, затем устанавливают рабочую катодную плотность тока 0,5-2 А/дм2 и наносят покрытие в течение 4-6 мин. Затем детали переносят в сернокислый электролит меднения, состоящий из меди сернокислой пятиводной 200-250 г/л и серной кислоты 50-70 г/л, в котором наращивают медное покрытие при катодной плотности тока 1-3 А/дм2 до толщины 6-12 мкм. После этого детали промывают и на медное покрытие наносят покрытие олово-висмут толщиной 6-12 мкм при катодной плотности тока 0,5-2 А/дм2 из электролита, содержащего в (г/л): олово сернокислое 40-80, серную кислоту 100-120, висмут сернокислый 0,5-1,5, препарат ОС-20 (марки В) 4-5. В состав электролита меднения входит сернокислая медь - это основной источник ионов меди в электролите, серная кислота создает необходимый рН электролита, повышает качество покрытия и электропроводность электролита. Олово сернокислое в электролите лужения - это источник ионов олова, серная кислота повышает электропроводность и препятствует гидролизу олова и образованию 4-валентных ионов олова, высокая концентрация серной кислоты уменьшает выход по току. Выход по току также может снизиться при уменьшении концентрации сернокислого олова. Препарат ОС-20 улучшает качество покрытия, способствует получению мелкозернистых покрытий, о содержании препарата ОС-20 судят по внешнему виду покрытия, при низкой концентрации ОС-20 покрытия становятся неплотными, рыхлыми и пористыми. Легирование олова небольшим количеством висмута (0,3-2%) значительно улучшает паяемость, в частности покрытия, содержащие висмут, значительно дольше сохраняют способность к пайке. Способность покрытия к пайке проверялась, прежде всего, по смачиваемости (растеканию) покрытия припоем ПОС61 с помощью установки программируемого нагрева и сварки VSU200, а также с помощью печи СНОЛ-1,4.2,5.1,2/12,5-И1. Для этого навески припоя устанавливали на поверхность образцов и помещали в установку VSU200 или в печь СНОЛ-1,4.2,5.1,2/12,5-И1. При выполнении экспериментов с помощью установки VSU200 в качестве флюса использовались пары муравьиной кислоты, а в опытах, проводимых в печи СНОЛ-1,4.2,5.1,2/12,5-И1, использовали канифольно-спиртовой флюсом (30% канифоли и 70% спирта). Проверялась прочность сцепления покрытия с металлом основой (адгезия) покрытия с основой по ГОСТ 9.302 88 методом нанесения сетки царапин (метод рисок), крацовкой латунной щеткой, методом отрыва припаянной (припоем ПОС61) к покрытию проволоки.
Пример №1 получения конкретного двухслойного покрытия медь - сплав олово-висмут на молибденово-медном псевдосплаве МД 40 при использовании электролитов с минимальными значениями: концентрации компонентов, температуры, катодной плотности тока. Универсальный электролит для анодного травления и предварительного меднения содержал, % по массе: медь сернокислую 2, серную кислоту 45 и имел температуру электролита 70°С. Вначале в этом электролите выполняли анодное травление деталей при анодной плотности тока Да=10 А/дм2 в течение 4 мин, затем, не вынимая образцы (детали) из электролита, меняли полярность и осуществляли электроосаждение медного покрытия, при этом электролит перемешивали с помощью мешалки. Электроосаждение начинали с толчка тока с катодной плотностью тока 8 А/дм2 и временем выдержки 0,7 мин, затем устанавливали рабочую катодную плотность тока 0,5 А/дм2 и наносили покрытие в течение 6 мин. Затем переносили образцы в сернокислый электролит основного меднения, содержащий, г/л: медь сернокислую 200, серную кислоту 50, в котором наращивали медное покрытие при катодной плотности тока 1 А/дм2 до толщины 6 мкм. На медное покрытия наносили сплав олово-висмут толщиной 6,1 мкм, используя электролит(г/л): олово сернокислое 40, серная кислота 100, висмут сернокислый 0,5, препарат ОС-20 (марки В) 4, при катодной плотности тока 0,5 А/дм2. Полученное покрытие было матовым, ровным, без видимых дефектов. Покрытие выдержало испытания на проверку прочности сцепления (адгезию) крацовкой латунной щеткой, методом царапания, методом отрыва припаянной (припоем ПОС61) к покрытию проволоки. При испытании на отрыв разрушение происходит по припою, т.е. прочность сцепления выше прочности припоя. Покрытие имеет отличную паяемость припоем ПОС-61.
Пример №2 получения конкретного двухслойного покрытия медь - сплав олово-висмут на молибденово-медном псевдосплаве МД 40 при использовании электролитов с максимальными значениями: концентрации компонентов, температуры, катодной плотности тока. Универсальный электролит для анодного травления и предварительного меднения содержал, % по массе: медь сернокислую 3, серную кислоту 65 и имел температуру электролита 80°С. Вначале в этом электролите выполняли анодное травление деталей при анодной плотности тока Да=30 А/дм2 в течение 2 мин, затем не вынимая образцы (детали) из электролита меняли полярность и осуществляли электроосаждение медного покрытия, при этом электролит перемешивали с помощью мешалки. Электроосаждение начинали с толчка тока с катодной плотностью тока 10А/дм2 и временем выдержки 0,5 мин, затем устанавливали рабочую катодную плотность тока 2 А/дм2 и наносили покрытие в течение 4 мин. Затем переносили образцы в сернокислый электролит основного меднения, содержащий, г/л: медь сернокислую 250, серную кислоту 70, в котором наращивали медное покрытие при катодной плотности тока 3 А/дм2 до толщины 12,1 мкм. На медное покрытие наносили сплав олово-висмут толщиной 11,9 мкм, используя электролит(г/л): олово сернокислое 80, серная кислота 120, висмут сернокислый 1,5, препарат ОС-20 (марки В) 5, при катодной плотности тока 2 А/дм2. Полученное покрытие было матовым, ровным, без видимых дефектов. Покрытие выдержало испытания на проверку прочности сцепления (адгезию) крацовкой латунной щеткой, методом царапания, методом отрыва припаянной (припоем ПОС61) к покрытию проволоки. При испытании на отрыв разрушение происходит по припою, т.е. прочность сцепления выше прочности припоя. Покрытие имеет отличную паяемость припоем ПОС-61.
Пример №3 получения конкретного двухслойного покрытия медь - сплав олово-висмут на молибденово-медном псевдосплаве МД 40 при использовании электролитов со средними значениями: концентрации компонентов, температуры, катодной плотности тока.
Универсальный электролит для анодного травления и предварительного меднения содержал, % по массе: медь сернокислую 2,5, серную кислоту 55 и имел температуру электролита 75°С. Вначале в этом электролите выполняли анодное травление деталей при анодной плотности тока Да=20 А/дм2 в течение 3 мин, затем не вынимая образцы (детали) из электролита меняли полярность и осуществляли электроосаждение медного покрытия, при этом электролит перемешивали с помощью мешалки. Электроосаждение начинали с толчка тока с катодной плотностью тока 9 А/дм2 и временем выдержки 0,6 мин, затем устанавливали рабочую катодную плотность тока 1,25 А/дм2 и наносили покрытие в течение 5 мин. Затем переносили образцы в сернокислый электролит основного меднения, содержащий, г/л: медь сернокислую 225, серную кислоту 60, в котором наращивали медное покрытие при катодной плотности тока 2 А/дм2 до толщины 8,9 мкм. На медное покрытия наносили сплав олово-висмут толщиной 9 мкм, используя электролит (г/л): олово сернокислое 60, серная кислота 110, висмут сернокислый 1, препарат ОС-20 (марки В) 4,5, при катодной плотности тока 1,25 А/дм2. Полученное покрытие было матовым, ровным, без видимых дефектов. Покрытие выдержало испытания на проверку прочности сцепления (адгезию) крацовкой латунной щеткой, методом царапания, методом отрыва припаянной (припоем ПОС61) к покрытию проволоки. У двух покрытий из 20, полученных по способу, изложенному в прототипе с верхним слоем олово-висмут, разрушение происходило по металлу основе, т е прочность сцепления была ниже прочности припоя, у остальных 18 образцов разрушение происходило по припою, т.е. прочность сцепления была выше прочности припоя ПОС61. При испытании на отрыв 20 образцов, покрытых по предлагаемому способу, разрушение происходило по припою, т.е. прочность сцепления была выше прочности припоя. Покрытие имеет отличную паяемость припоем ПОС-61, при этом средняя растекаемость на 34% выше, чем у покрытия, полученного по способу, изложенному в прототипе с верхним слоем олово-висмут.
Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат: сократить количество технологических операций, повысить производительность процесса, применить более доступное и менее дорогостоящее оборудование, использовать более экологически чистые вещества, уменьшить процент брака, повысить адгезию гальванических покрытий к медьсодержащим сплавам молибдена и улучшить паяемость.
Claims (1)
- Способ гальванической металлизации деталей из молибденовых сплавов, включающий электрохимическое обезжиривание, анодное травление, электроосаждение промежуточного слоя, повышающего адгезию гальванических покрытий, отличающийся тем, что в одном универсальном электролите, состоящем из меди сернокислой 2-3 мас.% и серной кислоты 45-65 мас.%, имеющем температуру электролита 70-80°C, выполняют анодное травление деталей при анодной плотности тока 10-30 А/дм2 в течение 2-4 мин, затем, не вынимая деталей из электролита, меняют полярность, начинают перемешивать электролит и выполняют толчок тока с катодной плотностью тока 8-10 А/дм2 в течение 0,5-0,7 мин, затем устанавливают рабочую катодную плотность тока 0,5-2 А/дм2 и осуществляют электроосаждение промежуточного слоя в течение 4-6 мин, затем детали переносят в сернокислый электролит меднения, состоящий из меди сернокислой 200-250 г/л и серной кислоты 50-70 г/л, в котором наращивают медное покрытие при катодной плотности тока 1-3 А/дм2 до толщины 6-12 мкм, после этого детали промывают и на медное покрытие наносят покрытие олово-висмут толщиной 6-12 мкм при катодной плотности тока 0,5-2 А/дм2 из электролита, содержащего, г/л: олово сернокислое 40-80, серную кислоту 100-120, висмут сернокислый 0,5-1,5, препарат ОС-20 марки В 4-5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122848A RU2653515C1 (ru) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122848A RU2653515C1 (ru) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2653515C1 true RU2653515C1 (ru) | 2018-05-10 |
Family
ID=62105730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122848A RU2653515C1 (ru) | 2017-06-28 | 2017-06-28 | Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2653515C1 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211258A1 (ru) * | Ю. С. Касаткин |
-
2017
- 2017-06-28 RU RU2017122848A patent/RU2653515C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211258A1 (ru) * | Ю. С. Касаткин | |||
| SU231992A1 (ru) * | Способ подготовки поверхности молибдена перед нанесением галбванических покрб1тий |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АЖОГИН Ф.Ф. и др. Гальванотехника. М., Металлургия, 1987, с. 424, табл. 10.6. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101243211B (zh) | 用于电镀的镁基材的预处理 | |
| JP2004523663A (ja) | アルミニウム加工部材のメッキおよび前処理方法 | |
| US10889910B2 (en) | Boron-containing low-carbon steel oxide film and preparation method thereof | |
| CN102517617A (zh) | 表面粗化铜板的装置、以及表面粗化铜板 | |
| US20090211914A1 (en) | Trivalent Chromium Electroplating Solution and an Operational Method Thereof | |
| KR100695999B1 (ko) | 고주파펄스를 이용한 금속재의 아노다이징 공정 | |
| TW202231937A (zh) | 金屬填充微細結構體和金屬填充微細結構體的製造方法 | |
| US6699379B1 (en) | Method for reducing stress in nickel-based alloy plating | |
| US2078868A (en) | Electroplating process | |
| CN110306220B (zh) | 接插件电镀工艺 | |
| RU2653515C1 (ru) | Способ гальванической металлизации молибденовых сплавов | |
| US3616292A (en) | Alumated stannous sulfate solutions their preparation and their use in plating on conductive surfaces particularly on aluminum | |
| US2966448A (en) | Methods of electroplating aluminum and alloys thereof | |
| KR100777176B1 (ko) | 마그네슘을 주성분으로 하는 금속체의 표면 처리 방법 | |
| RU2549037C2 (ru) | Способ подготовки поверхности изделий из нержавеющей стали перед гальваническим меднением | |
| FR2617195A1 (fr) | Revetement electrogalvanise ameliore pour acier | |
| US2078869A (en) | Electroplating process | |
| JP6029202B2 (ja) | アルミニウムまたはアルミニウム合金材への純鉄の電気めっき方法 | |
| Accogli et al. | In Situ-Raman spectroscopy and electrochemical characterization on electroless nickel immersion gold process | |
| CN109267115A (zh) | 一种铜质零部件镀镍方法 | |
| US2879210A (en) | Process of electroplating on aluminum | |
| RU2709913C1 (ru) | Способ нанесения гальванических покрытий на сложнопрофильные детали | |
| US3075894A (en) | Method of electroplating on aluminum surfaces | |
| RU2588702C2 (ru) | Электролит анодирования и меднения алюминия и его сплавов | |
| US20040231978A1 (en) | Electrode attachment to anode assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190629 |