SU1010162A1

SU1010162A1 - Электролит дл осаждени сплава медь-висмут

Info

Publication number: SU1010162A1
Application number: SU813323071A
Authority: SU
Inventors: Надежда Александровна Ермакова; Виктор Владимирович Поветкин; Матвей Сафонович Захаров
Original assignee: Ermakova Nadezhda A; Povetkin Viktor V; Zakharov Matvej S
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-04-07

Abstract

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА МЕДЬ-ВИСМУТ, содержащий соли меди и висмута, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода по току сплава и стабильности электролита, он дополнительно содержит азотнокислый аммоний, полиэтиленгликолевые эфиры высокомолекул рных алкилфенолов (ОП-Ю) и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), а в качестве солей меди и висмута - азотнокислую медь и азотнокислый висмут при следующем соотношении компонентов , г/л: Азотнокислый висмут 80,8-95,6 Азотнокисла медь 14,6-40,0 Азотнокислый аммоний .39,5-40,5 ОП-104,5-5,5 Трилон Б62-63

Description

О)

to

Изобретение относитс к гальваностегии , в частности к электролитическому осаждению сплава медь-ви:смут .

Известен электролит дл получени покрытий из сплава медь-сурьмс1, содержащий аммонийно-тартратную соль сурьмы и сернокислую медь 1 .

Однако данный электролит на основе тартратных : и сернокислых солей не позвол ет получать покрыти из сплава медь-висмут.

Наиболее близким к изЬбретению вл етс электролит дл осаждени сплава медь-висмут, содержащий nej)хлораты меди и висмута и хлорную кислоту 2 ,.

Недостатками известного, электролита вл ютс низка скорость осалсдени покрытий (17-19 мкм/ч) , м:алый выход сплава по току (79,7-95,5%), сложность приготовлени исходных компонентов и низка стабильность электролита.

Цель изобретени - повышение выхода по току сплава и стабильности электролита.

Указанна цель достигаетс тем, что электролит, содержащий соли мезд и висмута дополнительно содержит .азотнокислый аммоний, полиэтиленгликолевые эфиры высокомолекул рных алкилфенолов (ОП-10) и динатриевую соль, этилeндиa интeтpayкcycнoll кислоты (трилон Б, а в качестве солей меди и висмута - азотнокислую медь и азол.нокислый висмут при следующем соотношении компонентов, г/л . Азотнокислый висмут 80, 8-9 5, () Азотнокисла медь 14,6-40,() Азотнокислый аммоний39 ,5-40,5 ОП-10 4,5-5,5 Трилон Б 6 2,0-63, О Дл приготовлени электролита необходимо растворить в отдельных емкост х трилон Б, соли меди и висмута . Раствор комплексообразовател (трилон Б) вливают при перемешивани в растворы солей, а затем перемешивают их. К полученной смеси добавл ют азотнокислый аммоний и ОП-10,,

Процесс осаждени сплавов осуществл ют при катодной плотности тока 0,6-2,0 А/дм, температуре 18-25(:, рН 0,65-3,7, при перемешивании с использованием анодов из плати:гы. При этих режимах электролиза выход по току составл ет 99,4-99,8%, скорость осаждени 20-21 мкм/ч, толщина получаемых покрытий 44-52 мкм. Электролит позвол ет получать осадки из сплава медь-висмут с содержанием висмута до 34%.

Использование в качестве комплежсообразовател трилона Б предотврг щает гидролиз солей, позвол ет получать стабильный электролит, состаи

которого по основным компонентам и кислотности может варьироватьс в широких пределах.

Выбранный предел концентраций трилона Б в растворе обусловлен необходимостью поддерживать посто нной величину соотношени концентрации комплексообразовател к суммарной концентрации металла.:

А Трилон Б г-экв/л JВ 2:1Ме1 г-экв7л

где Т мё const 0,66 г-экв/л.

д

При соотношении , меньшем 0,5, возв

растает количество свободных ионов металла в растворе, что может привести к гидролизу солей висмута. Увеличение соотношени -А/Б выше 0,5 приводит к возрастанию свободного трилона Б в растворе и может сопровождатьс выпадением осадка в кислой среде в результате вытеснени слабой этилендиаминтетрауксусной кислоты из ее динатриевой соли.

Оптимальна суммарна концентраци металла в растворе 45,5 г/л. дальнейшее повышение суммарной концентрации металлов нецелесообразно, поскольку это не приводит к увеличению выхода сплавов по току.

Изменение соотношени количества металлов в растворе при посто нной суммарной концентрации приводит к значительному изменению состава сплава и качества осадков. При соотношении меди к висмуту, большем0 ,3, осадки состо т практически только из меди. При соотношении металлов, меньшем 0,1, разр :д ионов меди идет на предельном токе и качество осадков ухудшаетс . Эти обсто тельства позвол ют выбрать оптимальные интервалы концентрации соли меди (14,6-40,0 г/л) и висмута (80,095 ,6 г/л). Добавление нитрата аммони к электролиту повышает электропроводность раствора и улучшает равномерность распределени металла на катодной поверхности.

Поверхностно-активное ионогенное вещество ОП-10, адсорбиру сь на катоде , ингибирует процесс восстановлени ионов металла, одновременно улучша смачиваемость осадков, что приводит к повышению равномерности распределени металла на поверхности катода и улучшает качеств о покрытий.

Конкретные примеры, иллюстрирующие 0 использование изобретени , приве,цены в таблице.

Микротвердость покрыти 1 определ ют на приборе ПМТ-3 при нагрузке 100 г, испытани на коррозиониую 5 стойкость провод т, использу р качестве агрессивной среда 0,1 н, серную кислоту.. Проведенные исследовани позвол - ют установить, что электролит в предлагаемых интервгшах состава и кислот- 5 ности вл етс стабильным и может хранитьс очень долго. После пропускани 1,0-1,5 А-ч/л необходимо производить корректировку электролита по медда и через 30-47 Д-ч/л по висмуту .

Как видно из приведенных данных, использование данного электролита 5 позвол ет повысить скорость электроосаждени покрытий и .увеличить выход

ПО току сплава. При этом осаждаютс качественные пластичные, прочносцепленные с основой осадки сплава медьвисмут „ Покрыти выдерживают иэгиЕ) под утлом 90-100 без излома и не отслаиваютс от основы после нагрб ва при 250°С в течение 1 ч и последующего резкого охлаждени .

Электрохимическое легирование в 1смутом медных покрытий приводит к повышению их коррозионной стойкости и прочностных характеристик. У ситыва то, что висмут caNbift нетоксичный из т желых металлов, можно использовать покрыти сплавом медьвисмут как защитно-декоративные в производстве предметов домашнего обихода, в качестве промежуточных слоев, а также при изготовлении печатных схем.

Экономическа эффективность от использовани .предлагаемого электролита взамен известного хлорнокислого 1300-1900 р./м.

Claims

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА МЕДЬ-ВИСМУТ, содержащий соли меди и висмута, отличающийс я тем, что, с целью повышения выхода по току сплава и стабильности электролита, он дополнительно содержит азотнокислый аммоний, полиэтиленгликолевые эфиры высокФмолекулярных алкилфенолов (ОП-10) и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), а в качестве солей меди и висмута - азотнокислую медь и азотнокислый висмут при следующем о тов, г/л:

Азотнокислый Азотнокислая Азотнокислый ний оп-ю Трилон Б компонен80,8-95,6

14,6-40,0 висмут медь аммо39,5-40,5 •4-, 5-5,5 62-63

Q SS