SU1043187A1 - Электролит дл нанесени толстослойных бронзовых покрытий - Google Patents

Description

САЭ

00 Изобретение относитс  к гальвано стегни, в частности к электролитиче кому осаждению бронзовых покритий. Известен электролич; дл  осаждени  бронзовых покрытий, содержащий плавиковую и борную кислоты, окись свинца, окись меди, двухвалентное олово, стол рный клей i . Недостатками данного электролита  вл ютс  малые .значени  допустимых плотностей тока, при которых можно производить электроосаждение покрытий и невозможность получени  из него толс Ьслойных покрытий. Наиболее близким к изобретению  вл етс  электролит бронзировани , содержащий борфтористоводородные соли меди и свинца, получаемые взаимодействием углекислых солей этих металлов с борфтористоводородной кислотой, борфтористоводородную кислоту, тиомочевину и углекислый аммоний, Электролит позвол ет вести осаждение покрытий в услови х протока при катодной плотности тока 20-2 22 А/дм и обеспечивает получение толстослойных бронзовых покрытий З Недостатком известного электролита  вл етс  низка  стабильность. Хранение раствора с таким составом в течение 4-5 сут без проведени  электролиза вызывает необходимые изменени  его свойств, обусловленные окислением тиомочевины. . После хранени  в течение такого времени, электролит тер ет работоспособность . Потер  работоспособнос ти выражаетс  в том, что на катоде осаждаетс  порошкообразное вещес во черного цвета вместо компактного блест щего покрыти , получаемого во . вновь составленном электролите.Прор ботка электролита посто нным током с медным и свинцовыми анодами, доба ление любого -из компонентов элёктро та не восстанавливает его работоспо собности. Восстановление работоспо собностн может быть достигнуто путе полного удалени  продуктов частично окислени  тиомочевины и добавлени  в регенерированный таким образом электролит тиомочевины в предусмотренном количестве. Цель изобретени  - повышение ста бильности электролита. Указанна  цель достигаетс  тем. Что электролит дл  нанесени  толсто слойных бронзовых покрытий, содержа щий борфтористоводородные соли меди и свинца, борфтористоводородную кис ту и тиомочевину, дополнительно содержит борфтористоводородное олово( при следу1бщем соотношении компонентов , г/л: Медь борфтористоводородна  (в пересчете на металл)25-35 Свинец борфтористоводородный (в dfe- . ресчете на металл) 15-45 Олово борфтористоводородное (в пересчете на металл . 1-5 Кислота борфтористоводородна 35-70 Тиомочевина0,1-0,, 3 Процесс осаждени  провод т при 18-30°С, ка.тодной плотности тока при нанесении толстослойных покрытий без перемешивани  1-3 А/дм, в услови х воздушного перемешивани  2-6 А/дм. : При -нанесений тонкослойных покрытий в услови х воздушного перемешивани  2-12 А/дм, при использовании протока электролита (0,6-0,7 м/с) 20-25А/дм.. При соблюдении указанных режимов и состава электролита образуютс  покрыти  с суммарным содержанием олова и свинца, равным 8-10% при скорости осаждени  сплава пор дка 1 мкм/мин. Введение в электролит добавки борфтористоводородного олова (П) позвол ет значительно повысить стабильность электролита как при длительной работе, так и при хранении. Кроме того, обнаруженна  особенность действи  двухвалентного олова может быть использована дл  восстановлени  работоспособности борфтористоводородных электролитов, содержащих соли меди, свинца и тибмочевину после длительного хранени  без электролиза , и осуществл етс  путем проработки электролита с олов нным анодом при анодной плоскости тока 1-2 А/дм, . Обнаруженный эффект повышени  стабильности борфтористоводоро ных электролитов , содержащих тиомочевину, св зан с высокой восстановительной способностью двухвалентного олова, преп тствующего образованию промёжуточных продуктов взаимодействи  тиомочевины с компонентами электролита как при длительном хранении, так и в процессе электролиза, и отрицательно вли ющих на качество образующихс  осадков.. Значени  концентраций компонентов электролита  вл ютс  оптимальными и обеспечивают получение наиболее качественных покрытий при сохранении высоких технологических характеристик электролита. . Нижний предел концентр ации меди в электролите обусловлен верхней границей допустимых плотностей тока. Йри содержании меди 25 г/л возможно наращивание слоев бронзы толщиной до 0,6 мм. При концентрации меди более 35 г/л ухудшаетс  структура электроосажденного сплава. При содержании свинца менее 10 г/л на кра х деталей вырастают крупные

депуриты. При концентрации свинца более 45 г/л снижаетс  верхн   граница плотностей тока, при которых осаждаютс  высококачественные покрыти .Предельные концентрации олова в электролите обусловлены временем сохранени  стабильности электролита. При снижении концентрации олова ниже 1 г/л необходима  стабильность электролита не обеспечиваетс . Увеличение концентрации олова более 5 г/л способствует переходу олова в четырехвалентное состо ние, отрицательно вли ющее на качество получаемых ocajttков . ;

Нижний предел концентрации борфтористоврдрродной кислоты в электроглнте установлен, исход  из условий стабильности электролита и прочности сцеплени  покрытий с основой. При содержании кислоты менее 35 г/л ухуд шаетс  сцепл емость покрытий с основой . .

При увеличении концентрации кислоты свыше 70 г/л уменьшаетс  содержание свинца и олова н покрытии.

При содержании тиомочевины менее 0,1 г/л происходит резкое снижение содержани  свинца и олова в покрыти х ухудшаетс  структура покрытий. .

При возрастании содержани  тио мочевины более 0,3 г/л увеличиваютс  внутренние напр жени , отрицательно влийющие на прочность сцеплени  покрытий с основным металлом.

П р и м е р 1. Готовили электролит дл  осаждени  бронзовых покрытий , содержащий следующие компонен-. ты, г/л; медь борфтористоводородна ,20 , свинец борфтористоводородный 40, борфтористоводородна  кислота 70. . Электролит подвергали хранению без электролиза в течение 2 мес.

После хранени  к электролиту добавлено г/л тиомочевины. Затем произведена проработка электролита с использование олов нных анодов в течение б ч при анодной и катодной плотности тока 1,2 и ,6 А/дМ соответственно . В начале электролиза /

наблюдалось выпадение вещества темно-серого цвета. По прошествии 6 ч электролиза на катоде вьщел лось металлическое покрытие золотистого iцвета. После фильтрации электролита осаждались блест щие покрыти .

Пример 2. Из электролита содержащего, г/л медь борфтористрводородную 30, свинец борфтористоводородный 40 , олово ббрфтористоводородное 5, борфтористоводорсдную кислоту 70, тиомочевину 0,2, при воздушном перемешивании и плотности тока 4 А/дм осаждались кслшактные полублест щие покрыти  толщиной ю 0,6 мм с суммарным содержанием олова и свинца , равным 6%.

ПримерЗ. Из электролита, содержащего , г/л свинец борфтористоводородный 40, м.еп,ъ борфтористоводородную 30, кислоту борфтористоводородную 70, олово борфтористоводородное 5, тиомочевину 0,2, после 10 сут хранени  при катодной плотности 6 А/дм с воздушным перемешиванием, осаждались покрыти  золотистого цвета с небольшим блеском. ,

В табл.1 приведены примеры дл  электролитов различного количествен ного состава.

В табл.2 даны сравнительные данные дл  известного и предлагаемого электролитов .

Электролит в обоих случа х содер ,жал, г/л;Сц ЗО; Рв 40; НВР470, тиомо|чевину 0,2. Известный электролит до .полнительно. включал борфторид аммони  (1/5 г/л), а известн1ай - Sn (5 г/л), плотность тока б А/дм . .

Таким образом, предлагаекый электролит обладает длительной работоспо ,собностью,. стабилен при хранении, легко и просто поддаетс  корректировке по составу, позвол ет нанрси ть толстослойные покрыти  со скоростью до 1 мкм/мин и может быть использован дл  восстановлени  изношенных бронзовых детсшей и нанесени  покрытий на вновь изготовленные детали с целью повьшени  их антифрикционных характеристик . ц а

Продолжение табл. 1

Борфтористоводородное олово - 1

Борфтористоводбродна  кислота - 35

Тиомочевина: -0,1

Борфтористоводородна  медь - 35

- V .

Борфтористоводородный свинец - 45

Борфтори стов одородное олово - 5

Борфтористоводородна  кислота - 70

Тиомочевина - 0,3

Борфтористоводородна  медь - 30

Борф%ористоводородный свинец - 30

Борфтористоводородное олово - 3

Бррфтористоводородна  кислота - 52

Тиомочевина - 0,2

. Компактные, 8,5 10 полублест щие

8,2 8,7

Компактные, 8,2 .9,5 полублест щие

8,6 ,

Таблица ,2

Claims (1)

1. (54 ) (57 ) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ТОЛСТОСЛОЙНЫХ БРОНЗОВЫХ ПОКРЫТИЙ, содержащий борфториетоводородные соли меди и свинца, борфтористоводородную кислоту и тиомочевину, отличающий с я тем, что,.

   с целью повышения стабильности электролита, он дополнительно содержит борфтористоводородное олово (II) при следующем соотношении компонентов, г/л:

   Медь борфтористоводородная (в пересчете на металл) f 25-35 Свинец борфтористоводородный (в пересчете на металл) Олово борфтористоводородное (в перес- ' 15-45 - чете на металл) Кислота борфтористо- 1-5 • водородная 35-70 Тиомочевина 0,1-0,3 © (Л с