RU2814771C1 - Method of electroplating chromium coatings from electrolyte based on hexahydrate of chromium (iii) sulphate and sodium formate - Google Patents
Method of electroplating chromium coatings from electrolyte based on hexahydrate of chromium (iii) sulphate and sodium formate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814771C1 RU2814771C1 RU2023122655A RU2023122655A RU2814771C1 RU 2814771 C1 RU2814771 C1 RU 2814771C1 RU 2023122655 A RU2023122655 A RU 2023122655A RU 2023122655 A RU2023122655 A RU 2023122655A RU 2814771 C1 RU2814771 C1 RU 2814771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- electrodeposition
- coatings
- electrolyte
- carried out
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 17
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 title claims abstract description 17
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 title claims abstract description 9
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 title abstract description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000011696 chromium(III) sulphate Substances 0.000 title abstract description 3
- 235000015217 chromium(III) sulphate Nutrition 0.000 title abstract description 3
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 title abstract 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 24
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZEDVQPMPKANXKG-UHFFFAOYSA-H chromium(3+) trisulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.S(=O)(=O)([O-])[O-].[Cr+3].S(=O)(=O)([O-])[O-].S(=O)(=O)([O-])[O-].[Cr+3] ZEDVQPMPKANXKG-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- -1 formate ions Chemical class 0.000 description 8
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 description 1
- QOWZHEWZFLTYQP-UHFFFAOYSA-K chromium(3+);triformate Chemical compound [Cr+3].[O-]C=O.[O-]C=O.[O-]C=O QOWZHEWZFLTYQP-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000356 chromium(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 238000007714 electro crystallization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910021650 platinized titanium dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003446 platinum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области гальванотехники и касается процессов хромирования из электролитов, содержащих соединения трехвалентного хрома. Изобретение может быть использовано для получения блестящих хромовых покрытий.The invention relates to the field of electroplating and concerns chromium plating processes from electrolytes containing trivalent chromium compounds. The invention can be used to produce shiny chrome coatings.
Известен способ электроосаждения хромовых покрытий из сульфатного электролита [RU 2146309]. В данном способе представлен электролит для осаждения хромовых покрытий на металлы и сплавы, включающий сульфат хрома, сульфат натрия, сульфат алюминия и соединение, содержащее формиат-ионы, и дополнительно содержащий амид угольной кислоты при следующем соотношении компонентов, моль/л: сульфат хрома - 0,4-0,6 сульфат натрия - 0,2-0,8 сульфат алюминия - 0,08-0,20 соединение, содержащее формиат-ионы в пересчете на формиат-ионы - 0,03-2,6 амиды угольной кислоты - 0,15-2,1, при этом молярное соотношение соединения, содержащего формиат-ионы в пересчете на формиат-ионы, к амиду угольной кислоты составляет 1:(0,8-5,0).There is a known method of electrodeposition of chromium coatings from a sulfate electrolyte [RU 2146309]. This method presents an electrolyte for deposition of chromium coatings on metals and alloys, including chromium sulfate, sodium sulfate, aluminum sulfate and a compound containing formate ions, and additionally containing carbonic acid amide in the following component ratio, mol/l: chromium sulfate - 0 .4-0.6 sodium sulfate - 0.2-0.8 aluminum sulfate - 0.08-0.20 compound containing formate ions in terms of formate ions - 0.03-2.6 carbonic acid amides - 0.15-2.1, while the molar ratio of the compound containing formate ions in terms of formate ions to carbonic acid amide is 1:(0.8-5.0).
Электролит готовят растворением неорганических компонентов в дистиллированной воде при температуре не более 50°С. Затем добавляют амид угольной кислоты и соединение, содержащее формиат-ионы. рН электролита доводят до рабочего значения 1,0-2,0 раствором едкого натра или серной кислоты. После этого электролит прорабатывают в течение 2-4 часов при катодной плотности тока 10-15 А/дм2.The electrolyte is prepared by dissolving inorganic components in distilled water at a temperature of no more than 50°C. Carbonic acid amide and a compound containing formate ions are then added. The pH of the electrolyte is adjusted to a working value of 1.0-2.0 with a solution of sodium hydroxide or sulfuric acid. After this, the electrolyte is worked for 2-4 hours at a cathodic current density of 10-15 A/dm 2 .
Электроосаждение ведут при температуре 25-45°С, плотности тока 15-40 А/дм2 и рН электролита 1,0-2,0. В качестве анодов используют графит, платину, платинированный титан или диоксид марганца.Electrodeposition is carried out at a temperature of 25-45°C, a current density of 15-40 A/dm 2 and an electrolyte pH of 1.0-2.0. Graphite, platinum, platinized titanium or manganese dioxide are used as anodes.
Данный способ позволяет получить толстые качественные хромовые покрытия с высоким выходом по току, что обеспечивается одновременным присутствием в электролите формиат-ионов и амида угольной кислоты в указанном соотношении. Данный способ позволяет осаждать качественные хромовые покрытия на различные подложки, такие, как латунь, сталь и медь.This method makes it possible to obtain thick, high-quality chromium coatings with high current efficiency, which is ensured by the simultaneous presence of formate ions and carbonic acid amide in the electrolyte in the specified ratio. This method allows you to deposit high-quality chrome coatings on various substrates, such as brass, steel and copper.
Однако сложный по составу электролит требует частых корректировок, и разделение катодного и анодного пространств повышает напряжение на гальванической ванне, и при этом затрачивается больше энергии, необходимо поддержание рабочего диапазона температур, так как если он не достигается, то получаются покрытия низкого качества. Наличие в составе сульфата алюминия повышает вязкость раствора, что может вызвать затруднения в работе с данным электролитом.However, the complex electrolyte requires frequent adjustments, and the separation of the cathode and anode spaces increases the voltage on the galvanic bath, and more energy is spent; it is necessary to maintain the operating temperature range, since if it is not achieved, low-quality coatings are obtained. The presence of aluminum sulfate in the composition increases the viscosity of the solution, which can cause difficulties in working with this electrolyte.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, описанный в [Изменение состава координационных соединений в формиатном растворе хромирования в процессе длительного электролиза / В.В. Кузнецов, О.А. Балабанова, Е.В. Железнов, А.В. Тележкина // Успехи в химии и химической технологии. - 2021. - Т. 35, №8. - С. 17-20.]. В данном способе описан электролит для нанесения хромовых покрытий, на основе гексагидрата сульфата хрома (III) и формиата натрия квалификации х.ч., для приготовления растворов использовали дистиллированную воду. Исходный состав использованных растворов был следующим (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4. рН растворов поддерживали равным 2.0±0.05 при помощи концентрированных растворов серной кислоты и гидроксида натрия. Электроосаждение хромовых покрытий проводили на поверхность предварительно подготовленных медных флажков S=10 см2 при плотности тока 0,12 А/см2 и температуре 22±2°С в ячейке без разделения катодного и анодного пространств, объем ячейки составил 100 мл. В качестве анода использовали сетку платинированного титана. После проведения электролиза оценивали внешний вид полученных покрытий и определяли выход по току хрома по привесу катода.The closest in technical essence and achieved result is the method described in [Changing the composition of coordination compounds in a formate chromium plating solution during long-term electrolysis / V.V. Kuznetsov, O.A. Balabanova, E.V. Zheleznov, A.V. Telezhkina // Advances in chemistry and chemical technology. - 2021. - T. 35, No. 8. - P. 17-20]. This method describes an electrolyte for applying chromium coatings, based on chromium (III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate; distilled water was used to prepare solutions. The initial composition of the solutions used was as follows (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0.5, HCOONa - 1.4. The pH of the solutions was maintained at 2.0±0.05 using concentrated solutions of sulfuric acid and sodium hydroxide. Electrodeposition of chromium coatings was carried out on the surface of pre-prepared copper flags S = 10 cm 2 at a current density of 0.12 A/cm 2 and a temperature of 22 ± 2 ° C in a cell without separating the cathode and anode spaces, the cell volume was 100 ml. A mesh of platinized titanium was used as an anode. After electrolysis, the appearance of the resulting coatings was assessed and the current efficiency of chromium was determined by the weight gain of the cathode.
В данной работе были использованыIn this work we used
1) Свежеприготовленный раствор, содержащий сульфат хрома(III) и формиат-ионы;1) Freshly prepared solution containing chromium(III) sulfate and formate ions;
2) Раствор после электрохимической проработки при низкой плотности тока (0,12 А/см2) в течение 3 часов, визуально было замечено, что качество покрытий в ходе проработки электролита существенно улучшается;2) The solution after electrochemical treatment at low current density (0.12 A/cm 2 ) for 3 hours, it was visually observed that the quality of the coatings significantly improved during electrolyte treatment;
3) Раствор, который длительное время (1 месяц) хранился без проработки, который был затем проработан указанным выше способом.3) A solution that was stored for a long time (1 month) without processing, which was then processed in the manner indicated above.
Получение качественных покрытий из него оказалось невозможным.It turned out to be impossible to obtain high-quality coatings from it.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
1) Не указан рабочий диапазон плотностей тока., не показано влияние плотности тока на качество осаждаемых покрытий.1) The operating range of current densities is not indicated; the influence of current density on the quality of deposited coatings is not shown.
2) Нет данных о выходе по току, что делает невозможным расчет времени, необходимого для получения покрытий заданной толщины.2) There is no data on current output, which makes it impossible to calculate the time required to obtain coatings of a given thickness.
3) Не указана предельная толщина хромовых покрытий удовлетворительного качества, которые можно получить из электролита3) The maximum thickness of chrome coatings of satisfactory quality that can be obtained from the electrolyte is not indicated
4) Различный состав кинетически инертных координационных соединений в растворах соединений Cr (III), зависящий от предварительной проработки электролита влияет на их способность к электрохимическому восстановлению с образованием качественных металлических покрытий.4) The different composition of kinetically inert coordination compounds in solutions of Cr (III) compounds, depending on the preliminary treatment of the electrolyte, affects their ability to undergo electrochemical reduction with the formation of high-quality metal coatings.
5) Если в исследуемых растворах присутствуют полиядерные хромовые комплексы не способные к восстановлению, то получение качественных покрытий из данных электролитов невозможно, циклические вольтамперограммы в таких растворах смещены в сторону менее отрицательных потенциалов, что приводит к замедлению (или прекращению) электрокристаллизации хрома и интенсивному выделению водорода, снижая тем самым выход по току хрома.5) If the test solutions contain polynuclear chromium complexes that are not capable of reduction, then obtaining high-quality coatings from these electrolytes is impossible; cyclic voltammograms in such solutions are shifted towards less negative potentials, which leads to a slowdown (or cessation) of chromium electrocrystallization and intense hydrogen evolution , thereby reducing the current output of chromium.
Задачей изобретения является электроосаждение качественных хромовых покрытий из электролита, содержащего соединения трехвалентного хрома, простого по составу, в заданном диапазоне рабочих плотностей тока, с заданными параметрами предварительной проработки и с заданным временем электроосаждения.The objective of the invention is the electrodeposition of high-quality chromium coatings from an electrolyte containing compounds of trivalent chromium, simple in composition, in a given range of operating current densities, with given preliminary treatment parameters and with a given electrodeposition time.
Поставленная задача решается способом электроосаждения хромовых покрытий из электролита, на основе гексагидрата сульфата хрома (III) и формиата натрия квалификации х.ч., при следующем соотношении компонентов (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4, процесс электроосаждения ведут в электролизере без разделения катодного и анодного пространств, рН поддерживают серной кислотой или гидроксидом натрия в диапазоне 1,7-1,9, на медный катод, при этом в качестве анодов используют платиновые пластины либо сетку из платины, процесс ведут 5-60 минут при температуре 25-30°С, при катодной плотности тока 30-40 А/дм2, предварительную проработку электролита проводят в рабочем диапазоне плотностей тока 30-40 А/дм2 в течение 3 часов, после чего раствор выдерживают 24-48 часов.The problem is solved by the method of electrodeposition of chromium coatings from an electrolyte based on chromium (III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate, with the following component ratio (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0 ,5, HCOONa - 1.4, the electrodeposition process is carried out in an electrolyzer without separating the cathode and anode spaces, the pH is maintained with sulfuric acid or sodium hydroxide in the range of 1.7-1.9, onto a copper cathode, while platinum plates are used as anodes or a platinum grid, the process is carried out for 5-60 minutes at a temperature of 25-30 ° C, at a cathode current density of 30-40 A/dm 2 , preliminary treatment of the electrolyte is carried out in the operating range of current densities of 30-40 A/dm 2 for 3 hours, after which the solution is kept for 24-48 hours.
Реализацию предлагаемого изобретения иллюстрируют приведенные ниже примеры.The implementation of the present invention is illustrated by the examples below.
Пример 1.Example 1.
Процесс электроосаждения хромовых покрытий из электролита, на основе гексагидрата сульфата хрома(III) и формиата натрия квалификации х.ч., при следующем соотношении компонентов (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4, процесс электроосаждения ведут в электролизере без разделения катодного и анодного пространств, на медный катод, при этом в качестве анодов используют платиновые пластины, значение рН 1,7 поддерживают серной кислотой и гидроксидом натрия, процесс ведут 5 минут при температуре 25°С, при катодной плотности тока 30 А/дм2, выход по току составляет 15%, толщина при этом 3,8 мкм, предварительную проработку электролита проводят в течение 3 часов при плотности тока 30 А/дм2, после чего раствор выдерживают 24 часа.The process of electrodeposition of chromium coatings from an electrolyte based on chromium(III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate, with the following component ratio (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0.5, HCOONa - 1.4, the electrodeposition process is carried out in an electrolyzer without separating the cathode and anode spaces, onto a copper cathode, while platinum plates are used as anodes, the pH value of 1.7 is maintained with sulfuric acid and sodium hydroxide, the process is carried out for 5 minutes at a temperature of 25 °C, at a cathode current density of 30 A/dm 2 , the current efficiency is 15%, the thickness is 3.8 microns, preliminary treatment of the electrolyte is carried out for 3 hours at a current density of 30 A/dm 2 , after which the solution is kept for 24 hours.
Пример 2.Example 2.
Процесс электроосаждения хромовых покрытий из электролита, на основе гексагидрата сульфата хрома(III) и формиата натрия квалификации х.ч., при следующем соотношении компонентов (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4, процесс электроосаждения ведут в электролизере без разделения катодного и анодного пространств, на медный катод, при этом в качестве анодов используют платиновые пластины, значение рН 1,9 поддерживают серной кислотой и гидроксидом натрия, процесс ведут 60 минут при температуре 30°С, при катодной плотности тока 40 А/дм2, выход по току составляет 22%, толщина при этом 55,4 мкм, предварительную проработку электролита проводят в течение 3 часов при плотности тока 40 А/дм2, после чего раствор выдерживают 48 часов.The process of electrodeposition of chromium coatings from an electrolyte based on chromium(III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate, with the following component ratio (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0.5, HCOONa - 1.4, the electrodeposition process is carried out in an electrolyzer without separating the cathode and anode spaces, onto a copper cathode, while platinum plates are used as anodes, the pH value of 1.9 is maintained with sulfuric acid and sodium hydroxide, the process is carried out for 60 minutes at a temperature of 30 °C, at a cathode current density of 40 A/dm 2 , the current efficiency is 22%, the thickness is 55.4 microns, preliminary treatment of the electrolyte is carried out for 3 hours at a current density of 40 A/dm 2 , after which the solution is kept for 48 hours.
Пример 3.Example 3.
Процесс электроосаждения хромовых покрытий из электролита, на основе гексагидрата сульфата хрома(III) и формиата натрия квалификации х.ч., при следующем соотношении компонентов (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4, процесс электроосаждения ведут в электролизере без разделения катодного и анодного пространств, на медный катод, при этом в качестве анодов используют платиновые сетки, значение рН 1,83 поддерживают серной кислотой и гидроксидом натрия, процесс ведут 45 минут при температуре 28°С, при катодной плотности тока 35 А/дм2, выход по току составляет 21%, толщина при этом 42,78 мкм, предварительную проработку электролита проводят в течение 3 часов при плотности тока 35 А/дм2, после чего раствор выдерживают 36 часов.The process of electrodeposition of chromium coatings from an electrolyte based on chromium(III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate, with the following component ratio (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0.5, HCOONa - 1.4, the electrodeposition process is carried out in an electrolyzer without separating the cathode and anode spaces, onto a copper cathode, while platinum meshes are used as anodes, the pH value of 1.83 is maintained with sulfuric acid and sodium hydroxide, the process is carried out for 45 minutes at a temperature of 28 °C, at a cathode current density of 35 A/dm 2 , the current efficiency is 21%, the thickness is 42.78 microns, preliminary treatment of the electrolyte is carried out for 3 hours at a current density of 35 A/dm 2 , after which the solution is kept for 36 hours.
Пример 4.Example 4.
Процесс электроосаждения хромовых покрытий из электролита, на основе гексагидрата сульфата хрома(III) и формиата натрия квалификации х.ч., при следующем соотношении компонентов (моль/л): Cr2(SO4)3⋅6H2O - 0,5, HCOONa - 1,4, процесс электроосаждения ведут в электролизере без разделения катодного и анодного пространств, на медный катод, при этом в качестве анодов используют платиновые сетки, значение рН 1,76 поддерживают серной кислотой и гидроксидом натрия, процесс ведут 20 минут при температуре 27°С, при катодной плотности тока 33 А/дм2, выход по току составляет 21,5%, толщина при этом 19,5 мкм, предварительную проработку электролита проводят в течение 3 часов при плотности тока 33 А/дм2, после чего раствор выдерживают 30 часов.The process of electrodeposition of chromium coatings from an electrolyte based on chromium(III) sulfate hexahydrate and chemically pure sodium formate, with the following component ratio (mol/l): Cr 2 (SO 4 ) 3 ⋅6H 2 O - 0.5, HCOONa - 1.4, the electrodeposition process is carried out in an electrolyzer without separating the cathode and anode spaces, onto a copper cathode, while platinum meshes are used as anodes, the pH value of 1.76 is maintained with sulfuric acid and sodium hydroxide, the process is carried out for 20 minutes at a temperature of 27 °C, at a cathode current density of 33 A/dm 2 , the current efficiency is 21.5%, the thickness is 19.5 microns, preliminary treatment of the electrolyte is carried out for 3 hours at a current density of 33 A/dm 2 , after which the solution stand for 30 hours.
Данный способ обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом.This method has the following advantages compared to the prototype.
1) Увеличен рабочий диапазон плотностей тока, позволяющий получить качественные покрытия приемлемой толщины.1) The operating range of current densities has been increased, making it possible to obtain high-quality coatings of acceptable thickness.
2) Определены условия проработки электролита, позволяющие получить качественные покрытия.2) The conditions for processing the electrolyte have been determined to obtain high-quality coatings.
3) Определено время процесса электроосаждения, за которое могут быть получены качественные покрытия3) The time of the electrodeposition process during which high-quality coatings can be obtained has been determined
При достижении рН раствора выше 1,9 осаждаются покрытия с плохой адгезией, легко отделяемые от основы с налетом гидроксида хрома, тот же самый результат можно наблюдать при увеличении времени осаждения больше 60 минут. При снижении плотности тока ниже 30 А/дм2 осаждение покрытия не наблюдается, при повышении плотности тока выше 40 А/дм2 получаются покрытия низкого качества с плохой адгезией, легко отделяемые от основы. При снижении времени проработки ниже 3 часов покрытия не осаждаются, также если выдерживать электролит после проработки больше 24-48 часов покрытия не осаждаются, при отсутствии выдержки электролита покрытия получаются низкого качества.When the pH of the solution reaches above 1.9, coatings with poor adhesion are deposited, easily separated from the base with a coating of chromium hydroxide; the same result can be observed when the deposition time is increased to more than 60 minutes. When the current density decreases below 30 A/dm 2 , no coating deposition is observed; when the current density increases above 40 A/dm 2 , low-quality coatings with poor adhesion are obtained that are easily separated from the base. When the operating time decreases below 3 hours, the coatings are not deposited; also, if the electrolyte is kept after working for more than 24-48 hours, the coatings are not deposited; if the electrolyte is not kept, the coatings are of poor quality.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814771C1 true RU2814771C1 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2146309C1 (en) * | 1999-03-25 | 2000-03-10 | Винокуров Евгений Геннадьевич | Electrolyte for deposition of chrome coats on metals and alloys |
| RU2692538C2 (en) * | 2013-06-20 | 2019-06-25 | Тата Стил Эймейден Б.В. | Method for manufacturing chromium - chromium oxide coated substrates |
| WO2020120537A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Atotech Deutschland Gmbh | A method for depositing a chromium or chromium alloy layer and plating apparatus |
| RU2778529C1 (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Electrolyte for the deposition of molybdenum alloyed chromium plating |
| CN115787001A (en) * | 2022-10-26 | 2023-03-14 | 广东致卓环保科技有限公司 | High-corrosion-resistance white chromium electroplating solution and electroplating process using same |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2146309C1 (en) * | 1999-03-25 | 2000-03-10 | Винокуров Евгений Геннадьевич | Electrolyte for deposition of chrome coats on metals and alloys |
| RU2692538C2 (en) * | 2013-06-20 | 2019-06-25 | Тата Стил Эймейден Б.В. | Method for manufacturing chromium - chromium oxide coated substrates |
| WO2020120537A1 (en) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | Atotech Deutschland Gmbh | A method for depositing a chromium or chromium alloy layer and plating apparatus |
| RU2778529C1 (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Electrolyte for the deposition of molybdenum alloyed chromium plating |
| CN115787001A (en) * | 2022-10-26 | 2023-03-14 | 广东致卓环保科技有限公司 | High-corrosion-resistance white chromium electroplating solution and electroplating process using same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУЗНЕЦОВ В.В. и др. Изменение состава координационных соединений в формиатном растворе хромирования в процессе длительного электролиза. Успехи химии и химической технологии. 2021, Т.35, N 8, c. 17-20. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11905613B2 (en) | Electroplating bath containing trivalent chromium and process for depositing chromium | |
| Zhang et al. | Electrodeposition of high corrosion resistance Cu/Ni–P coating on AZ91D magnesium alloy | |
| CN105063676A (en) | Method for electroplating hard chromium by using trivalent chromium | |
| US8512541B2 (en) | Electrolytic dissolution of chromium from chromium electrodes | |
| WO2011083700A1 (en) | Chromium plating method | |
| RU2814771C1 (en) | Method of electroplating chromium coatings from electrolyte based on hexahydrate of chromium (iii) sulphate and sodium formate | |
| JPH10130878A (en) | Electrolytic nickel plating method | |
| JPS5887291A (en) | Chromium electroplating bath | |
| US4171247A (en) | Method for preparing active cathodes for electrochemical processes | |
| US4615773A (en) | Chromium-iron alloy plating from a solution containing both hexavalent and trivalent chromium | |
| US4447299A (en) | Use of alcohol for increasing the current efficiency of chromium plating | |
| US3920527A (en) | Self-regulating plating bath and method for electrodepositing chromium | |
| CN114059117B (en) | Preparation method and application of ionic liquid chromium electroplating solution | |
| RU2334833C1 (en) | Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy | |
| US6103088A (en) | Process for preparing bismuth compounds | |
| RU2765839C1 (en) | Corrosion-resistant electrode for electrochemical production of hydrogen and method for its production | |
| RU2586370C1 (en) | Method of electroplating copper coatings | |
| JP2540110B2 (en) | Electro aluminum plating method | |
| RU2720269C1 (en) | Method of producing corrosion-resistant electrochemical zinc-nickel-cobalt coating | |
| JPS63274797A (en) | Production of zn or zn alloy electroplated steel sheet having superior chemical treatability | |
| SU1344817A1 (en) | Method of preparing surface of aluminium and its alloys for applying electroplating | |
| RU2205901C1 (en) | Method of electrodeposition of zinc | |
| SU1177398A1 (en) | Method of chromium-plating in trivalent chromium sulfate-base electrolyte | |
| US20230160083A1 (en) | Electrolyte and method for producing chromium layers | |
| RU2116390C1 (en) | Electrolyte and method for production of protective coating of nickel-tungsten alloy |