RU2820290C1 - Electrolyte for deposition of coatings from zinc-cobalt alloy - Google Patents

Electrolyte for deposition of coatings from zinc-cobalt alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2820290C1
RU2820290C1 RU2023118801A RU2023118801A RU2820290C1 RU 2820290 C1 RU2820290 C1 RU 2820290C1 RU 2023118801 A RU2023118801 A RU 2023118801A RU 2023118801 A RU2023118801 A RU 2023118801A RU 2820290 C1 RU2820290 C1 RU 2820290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
zinc
coatings
cobalt
nitrate
Prior art date
Application number
RU2023118801A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Владимирович Поветкин
Людмила Николаевна Макарова
Вячеслав Вячеславович Макаров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2820290C1 publication Critical patent/RU2820290C1/en

Links

Abstract

FIELD: electroplating.
SUBSTANCE: invention relates to electroplating and can be used in machine building to obtain coatings with high corrosion resistance. Electrolyte contains: cobalt nitrate 14–16 g/l; zinc nitrate 19–21 g/l; trilon B 14–16 g/l; boric acid 19–21 g/l; thiourea 2.5–3.5 g/l and distilled water to working volume.
EFFECT: high stability and efficiency of the electrolyte.
1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электролитическому осаждению сплава цинк - кобальт, и может быть применен в машиностроении для получения покрытий с повышенной коррозионной стойкостью.The invention relates to the field of electroplating, in particular to the electrolytic deposition of a zinc-cobalt alloy, and can be used in mechanical engineering to produce coatings with increased corrosion resistance.

Известен патент на изобретение (Патент SU №1813808, МПК C25D 3/56, опубл. 07.05.1993) электролит для электроосаждения сплава цинк - кобальт, содержащий сульфат и/или хлорид цинка, сульфат и/или хлорид кобальта, хлористый аммоний или NaCl и KCl, борную кислоту, сульфат натрия, бензилиденацетон, никотиновую кислоту или ее натриевую соль, сульфосалициловую или салициловую кислоту и/или их натриевую или аммонийную соли, этоксилированный нонилфенилполигликолевый эфир, этоксилированный бутиндиол.There is a known patent for an invention (Patent SU No. 1813808, IPC C25D 3/56, publ. 05/07/1993) an electrolyte for electrodeposition of a zinc-cobalt alloy containing zinc sulfate and/or chloride, cobalt sulfate and/or chloride, ammonium chloride or NaCl and KCl, boric acid, sodium sulfate, benzylidene acetone, nicotinic acid or its sodium salt, sulfosalicylic or salicylic acid and/or their sodium or ammonium salts, ethoxylated nonylphenyl polyglycol ether, ethoxylated butyndiol.

Осажденный из этого электролита сплав кобальта с цинком обладает недостаточными коррозионно - защитными свойствами, токсичен. Присутствие в растворе этоксилированного нонилфенилполигликолевого эфира, этоксилированного бутиндиола, бензилидеанацетона, обладающих высокой скоростью испарения приводит к большой токсичности электролита. Кроме этого, этоксилированный бутиндиол имеет 2 класс опасности, ПДК 1 мг/л.The cobalt-zinc alloy deposited from this electrolyte has insufficient corrosion-protective properties and is toxic. The presence in the solution of ethoxylated nonylphenyl polyglycol ether, ethoxylated butyndiol, and benzylideaneacetone, which have a high evaporation rate, leads to great toxicity of the electrolyte. In addition, ethoxylated butyndiol has hazard class 2, MPC 1 mg/l.

Известен патент на изобретение (Патент RU №2353715, МПК C25D 3/56, опубл. 27.04.2009 Бюл. №12) электролит для осаждения покрытий из сплава свинец-цинк, содержащий нитрат свинца, нитрат цинка, нитрат натрия, трилон Б, борную кислоту, 1,4-бутандиол, тиомочевину.There is a known patent for an invention (Patent RU No. 2353715, IPC C25D 3/56, published on April 27, 2009 Bulletin No. 12) an electrolyte for deposition of coatings from a lead-zinc alloy containing lead nitrate, zinc nitrate, sodium nitrate, Trilon B, boric acid, 1,4-butanediol, thiourea.

Недостатком известного изобретения является содержащийся в электролите свинец. Так как свинец - тяжелый металл, способный накапливаться в организме человека, лимитирующий показатель вредности свинца - санитарно-токсилогический: ПДКв свинца составляет 0.03 мг/дм3, ПДКвр - 0.1 мг/дм3, также придает электролиту токсичность 1,4-бутандиол, ПДК 1,4-будандиола в воздухе 5 мг/м.The disadvantage of the known invention is the lead contained in the electrolyte. Since lead is a heavy metal that can accumulate in the human body, the limiting indicator of the harmfulness of lead is sanitary and toxicological: the maximum permissible concentration of lead is 0.03 mg/dm 3 , the maximum permissible concentration is 0.1 mg/dm 3 , 1,4-butanediol, the maximum permissible concentration, also imparts toxicity to the electrolyte 1,4-budanediol in air 5 mg/m.

Известен патент на изобретение, являющийся наиболее близким аналогом (Патент RU №2029798, МПК C25D 3/56, опубл. 27.02.1995) электролит для осаждения покрытий сплавом цинк - кобальт, содержащий хлористый цинк, хлористый кобальт, хлористый алюминий, трилон Б, выравниватель А.There is a known patent for an invention, which is the closest analogue (Patent RU No. 2029798, IPC C25D 3/56, published on February 27, 1995) an electrolyte for deposition of coatings with a zinc-cobalt alloy containing zinc chloride, cobalt chloride, aluminum chloride, Trilon B, leveler A.

Существенным недостатком известного изобретения является добавка выравнивателя А (бензосульфат метилдиэтиламинометил полигликолевый эфир алкилфенол), обладающего высокой токсичностью и ядовитостью.A significant drawback of the known invention is the addition of leveling agent A (benzenesulfate methyldiethylaminomethyl polyglycol ether alkylphenol), which is highly toxic and poisonous.

Задачей является повышение производительности электролита, повышение коррозионной стойкости и обеспечение высоких эксплуатационных свойств покрытий сплавом цинк-кобальт.The goal is to increase the productivity of the electrolyte, increase corrosion resistance and ensure high performance properties of coatings with a zinc-cobalt alloy.

Техническим результатом является повышение экологичности, стабильности и производительности электролита.The technical result is to increase the environmental friendliness, stability and performance of the electrolyte.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения покрытий из сплава цинк - кобальт, включающий нитрат цинка, нитрат кобальта, трилон Б, борную кислоту, тиомочевину и дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, г/л: нитрат кобальта 14-16, нитрат цинка 19-21, трилон Б 14-16, борная кислота 19-21, тиомочевина 2,5-3,5, дистиллированная вода до рабочего объема.The specified technical result is achieved by the fact that the electrolyte for deposition of coatings from a zinc-cobalt alloy, including zinc nitrate, cobalt nitrate, Trilon B, boric acid, thiourea and distilled water, with the following component ratio, g/l: cobalt nitrate 14-16, zinc nitrate 19-21, Trilon B 14-16, boric acid 19-21, thiourea 2.5-3.5, distilled water to working volume.

Электролит для осаждения покрытий из сплава цинк - кобальт состоит:The electrolyte for deposition of zinc-cobalt alloy coatings consists of:

Нитрат кобальтаCobalt nitrate 14-16 г/л14-16 g/l Нитрат цинка Zinc nitrate 19-21 г/л19-21 g/l Трилон БTrilon B 14-16 г/л14-16 g/l Борная кислотаBoric acid 19-21 г/л19-21 g/l Тиомочевина Thiourea 2,5-3,5 г/л2.5-3.5 g/l Дистиллированная водаDistilled water до рабочего объемаup to working volume

Процесс электроосаждения проводится при рН 1,3-1,8; плотности катодного тока 1,1-1,4 А/дм2; температуре 20°С.The electrodeposition process is carried out at pH 1.3-1.8; cathode current density 1.1-1.4 A/dm 2 ; temperature 20°C.

Использование нитрата цинка, нитрата кобальта и борной кислоты позволяет уменьшить внутреннее напряжение электролитов, уменьшить дендритообразование.The use of zinc nitrate, cobalt nitrate and boric acid makes it possible to reduce the internal voltage of electrolytes and reduce dendrite formation.

Борная кислота обладает высокими буферными свойствами, что способствует получению мелкокристаллических осадков и осветлению осадков.Boric acid has high buffering properties, which contributes to the production of fine-crystalline precipitates and clarification of precipitates.

Введение в электролит тиомочевины повышает экологичность электролита, так как последний не ядовит. Тиомочевина адсорбируясь на катоде, ингибируют процесс электровостановления катионов кобальта и цинка и тем самым способствуют получению на катоде мелкокристаллических осадков, обладающих повышенными эксплуатационными свойствами (блеск, твердость), одновременно улучшая смачиваемость осадка сплава.The introduction of thiourea into the electrolyte increases the environmental friendliness of the electrolyte, since the latter is not toxic. Thiourea, adsorbed on the cathode, inhibits the process of electroreduction of cobalt and zinc cations and thereby contributes to the formation of fine-crystalline deposits on the cathode with increased performance properties (gloss, hardness), while simultaneously improving the wettability of the alloy deposit.

Трилон Б связывает ионы кобальта и цинка в прочные трилонатные комплексы, что приводит к увеличению поляризации процессов электровостановления ионов и улучшению качества осадка сплава. Кроме того, комплексообразование предотвращает гидролиз солей. Трилон Б также хорошо адсорбируется на катоде, что дополнительно способствует получению мелкокристаллических осадков.Trilon B binds cobalt and zinc ions into strong trilonate complexes, which leads to increased polarization of the processes of electroreduction of ions and improved quality of the alloy deposit. In addition, complexation prevents hydrolysis of salts. Trilon B is also well adsorbed on the cathode, which additionally contributes to the production of fine-crystalline deposits.

Электролит готовят следующим образом.The electrolyte is prepared as follows.

Требуемое количество трилона Б растворяют при 80-90°С в 1/2÷3/4 части необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В приготовленном растворе трилона Б растворяют требуемые количества нитратов кобальта и цинка. Раствор оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования.The required amount of Trilon B is dissolved at 80-90 °C in 1/2 ÷ 3/4 parts of the volume of distilled water required for preparing the electrolyte. The required amounts of cobalt and zinc nitrates are dissolved in the prepared Trilon B solution. The solution is left for 10-15 minutes for complete complex formation.

Затем в раствор добавляют требуемые количества борной кислоты, тиомочевины и доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой.Then the required amounts of boric acid and thiourea are added to the solution and the volume of electrolyte is adjusted to the working volume with distilled water.

Конкретные примеры электролита приведены в таблице 1.Specific electrolyte examples are given in Table 1.

Полученные характеристики и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 2.The obtained characteristics and some properties of the coatings are given in Table 2.

В результате использования предлагаемого электролита, повышена стабильность и производительность электролита, а также позволяет получать равномерные покрытия с высокой коррозионной стойкостью и эксплуатационными характеристиками. Электролит не содержит ядовитых органических веществ, а, следовательно, экологически более безопасен.As a result of the use of the proposed electrolyte, the stability and performance of the electrolyte is increased, and also allows one to obtain uniform coatings with high corrosion resistance and performance characteristics. The electrolyte does not contain toxic organic substances and, therefore, is environmentally safer.

Claims (2)

Электролит для осаждения покрытий из сплава цинк-кобальт, включающий нитрат цинка, нитрат кобальта, трилон Б, борную кислоту, тиомочевину и дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, г/л:Electrolyte for deposition of coatings from a zinc-cobalt alloy, including zinc nitrate, cobalt nitrate, Trilon B, boric acid, thiourea and distilled water, in the following component ratio, g/l: нитрат кобальтаcobalt nitrate 14-1614-16 нитрат цинка zinc nitrate 9-219-21 трилон БTrilon B 14-1614-16 борная кислотаboric acid 19-2119-21 тиомочевинаthiourea 2,5-3,52.5-3.5 дистиллированная водаdistilled water до рабочего объемаup to working volume
RU2023118801A 2023-07-14 Electrolyte for deposition of coatings from zinc-cobalt alloy RU2820290C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2820290C1 true RU2820290C1 (en) 2024-06-03

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU254294A1 (en) * Московский ордена Ленина химико технологический , ститут имени Д. И. Менделеева METHOD OF ELECTROLYTIC DEPOSITION OF THE ALLOY
RU2029798C1 (en) * 1992-02-04 1995-02-27 Тюменский индустриальный институт Electrolyte for alloy zinc-cobalt precipitation
RU2353715C1 (en) * 2007-12-07 2009-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Electrolyte for coating sedimentation made of alloy lead-zinc
JP2010007148A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Bridgestone Corp Zinc-alloy plating method and wire for steel cord with zinc-alloy plating

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU254294A1 (en) * Московский ордена Ленина химико технологический , ститут имени Д. И. Менделеева METHOD OF ELECTROLYTIC DEPOSITION OF THE ALLOY
RU2029798C1 (en) * 1992-02-04 1995-02-27 Тюменский индустриальный институт Electrolyte for alloy zinc-cobalt precipitation
RU2353715C1 (en) * 2007-12-07 2009-04-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" Electrolyte for coating sedimentation made of alloy lead-zinc
JP2010007148A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Bridgestone Corp Zinc-alloy plating method and wire for steel cord with zinc-alloy plating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106245071B (en) Acid non-cyanide plating cadmium additive, plating solution prepares and electroplating technology
USRE31508E (en) Electrodeposition of chromium
EP2038453A2 (en) Aqueous alkaline bath, devoid of cyanide, for the deposition of electroplated zinc and zinc alloy coatings
GB2144769A (en) Zinc and zinc alloy electroplating
KR20200096239A (en) Trivalent chromium plating solution and chromium plating method using the same
RU2334831C2 (en) Electrolyte of copper coating
CH619987A5 (en)
RU2820290C1 (en) Electrolyte for deposition of coatings from zinc-cobalt alloy
CN1138637A (en) Brightening additive for tungsten alloy electroplate
US2962428A (en) Process for chromium plating
JPS6141999B2 (en)
RU2334833C1 (en) Electrolyte for sedimentation of coatings out of cadmium-cobalt alloy
DE2352970A1 (en) CORROSION-RESISTANT METAL COATINGS CONTAINING ELECTRICALLY DEPOSITED NICKEL AND MICROPOROUS CHROME
RU2313621C1 (en) Low-concentration electrolyte for applying semi-bright coating of tin-zinc alloy
RU2511727C1 (en) Alkaline electrolyte for electrodeposition of zinc-nickel coatings
RU2753813C1 (en) Method for preparing the solution for chemical nickel plating
RU2350696C1 (en) Electrolyte for coating deposition from cadmium and manganese melt
RU2720269C1 (en) Method of producing corrosion-resistant electrochemical zinc-nickel-cobalt coating
RU2820435C1 (en) Electrolyte for electrodeposition of lustrous zinc coatings
RU2603526C1 (en) Electrolyte for electrodeposition of zinc-nickel coatings
RU2712582C1 (en) Electrolyte for electrodeposition of zinc-iron coatings
RU2346088C1 (en) Electrolyte for indium deposition
RU2627319C1 (en) Electrolyte for zinc-nickel coatings deposition
US20160024674A1 (en) Functional chromium layer with improved corrosion resistance
DE19610361A1 (en) Bath and process for the electrodeposition of semi-gloss nickel