SU1705417A1 - Электролит палладировани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гальванотехнике , а именно к выделению паллади  из водных растворов, и может быть использовано дл  получени  покрытий на детал х, примен емых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике. Цель изобретени  - повышение отражательной способности и микротвердости покрыти . Электролит в качестве палладийсодержа- щего соединени  включает тетраамминпал- ладий (II) дихлорид водный 5,0-30.0 г/л (по металлу), а также содержит 1,3,6,8-тетрэа - затрицикло- (4.4,1,1 )додеканцинкхлорид 2,0-15,0 г/л, сульфат аммони  10,0-30.0 г/л. Электролит палладировани  позвол ет получать тонкослойные блест щие покрыти  с высоким выходом по току. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к составу электролита палладировани . который может быть использован дл  получени  покрытий на детал х, примен емых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике.

Известен электролит состава, г/л: палладий хлористый 10-30, мочевина 50-130. сульфат аммони  20-40. сахарин 0,3-6,8, 2,2-дипиридил 0,02-0,03. Процесс палладировани  ведут при комнатной температуре в интервале рН 6,0-8,0 и катодной плотности тока (Ок), равной 0.5-1,5 А/дм2. Выход по току колеблетс  в диапазоне 70-80%. При этом получают полублест щие покрыти , имеющие отражательную способность 73%.

Недостатками данного электролита  вл ютс  низка  отражательна  способность и выход по току, многокомпонентность данного электролита. Кроме того, в состав электролита входит токсичный 2,2-дипиридил, который в процессе электролиза частично разлагаетс , и от образующихс  продуктов

отработанный электролит необходимо очищать . По указанным причинам следует соблюдать строгие меры безопасности при палладировании изделий, что приводит к удорожанию и усложнению процесса.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  электролит, содержащий следующие компоненты, г/л: палладий хлористый IB- 20, полиэтиленамин 50-60, хлорид аммони  20-30, сульфат аммони  20-30, уротропин 0,5-1,5. Палладирование ведут в интерпале рН 5-10.0 при комнатной температуре и катодной плотности тока 1-3 А/дм . Осадки получаютс  полублест щие (отражательна  способность 76%). Выход по току составл ет 65%. Подготовка электролита заключаетс  в растворении полиэтиленамина, хлористого аммони  и сульфата аммони  в воде и последующем нагревании раствора до 50-60°С. В нагретый раствор внос т палладий в виде хлористой соли и уротропин, после чего электролит охлаждают дй комfe

VJ

О

ел ь.

натной температуры и довод т его рН до требуемого значени  добавлением сол ной кислоты или водного раствора аммиака.

Недостатками данного электролита  вл ютс  сравнительно низка  отражатель- на  способность (76%) и небольшой выход по току (65%). Следует подчеркнуть, что многокомпонентность электролита и сложность его приготовлени  отрицательно вли ют на качество покрыти  за счет накоп- лени  неорганических и органических примесей , переход щих в раствор из исходных реагентов. Кроме того, при подогреве электролита до 50-60°С дихлорид паллади  восстанавливаетс  до металла уротропином, что требует дополнительной очистки от мелкодисперсного порошка и удорожает производство .

Цель изобретени  - повышение отража- тельной способности и микротвердости палладиевого покрыти .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что электролит на основе палладийсодержаще- го соединени  - тетраамминпалладий (II) дихлорида водного Pd(NH3) 5- 30 г/л (в пересчете на металл) и сульфата аммони  10-30 г/л дополнительно содержит 1,3,6,8-тетраазотрицикло(4,4.1, деканцинкхлорид (ТДЦХ) (CsHieN ZnCte

количестве 2,0-15.0 г/л.-

Применение тетраамминпалладий (II) дихлорида (ТУ 6-09-05-1252-83) способствует повышению качества покрыти  из-за отсутстви  примесей других металлов - железа, меди, цинка, олова, кальци  и др., обычно встречающихс  в продажном препарате PdCb. Хороша  растворимость соединени  в воде упрощает подготовку электролита к работе. Уменьшение содержани  паллади  в электролите менее 5,0 г/л понижает отражательную способность покрыти  и уменьшает выход по току за счет падени  концентрации разр жающихс  ионов металла в прикатодном пространстве . Увеличение концентрации металла более 30 г/л приводит к образованию значительного количества молекул рного хлора над электролизной ванной, что представл ет повышенную опасность дл  здоровь  обслуживающего персонала.

Использование 1,3.6.8-тетраазатрицик- ло(4,4,1,1,3 додеканцинкхлорида (ТУ 6-09- 13-899-84) в составе электролита основано на образовании в прикатодном пространстве промежуточного комплекса паллади  с указанным органическим реагентом, константа устойчивости которого превышает константу устойчивости тетраамминпалладий (II) дихлорида, что способствует увеличению катодной пол ризации и соответственно образованию мелкодисперсного плотного покрыти  с высокой отражательной способностью. При концентрации ТДЦХ менее 2,0 г/л отражательна  способность покрыти  снижаетс  и образуетс  полублест щее покрытие, а увеличение содержани  этого реагента более 15,0 г/л сопровождаетс  уменьшением его растворимости в приготовл емом электролите.

Электролиз провод т в гальванической ванне с нерастворимым платиновым анодом при комнатной температуре, катодной плотности тока 0,04-2,0 А/дм и в интервале рН 6,0-8,0. Процесс длитс  1,5 ч. Покрыти  нанос т на медные образцы пр моугольной формы размером 20x30x1. Покрыти  получаютс  блест щие с максимальной отражательной способностью 93%, светло-серые, плотные, с микрокристаллической структурой. Диффузии меди в палладиевые покрыти  не обнаружено. Последующий отжиг образцов палладиевых покрытий в вакууме при 800°С показывает, что покрыти  хорошо выдерживают температурную нагрузку: отслоений и трещин в них не наблюдаетс .

Пример 1. В раствор, содержащий сульфат аммони  в количестве 30,0 г/л,добавл ют тетраамминпалладий (II) дихлорид водный из раствора 30,0 г Pd/л (74,4 г вещества). Образуетс  раствор светло-лимонного цвета. Затем внос т белый кристаллический порошок ТДЦХ в количестве 2.0 г/л. Полученным электролитом заполн ют гальваническую ванну и опускают в нее электроды. Медные пластины, служащие катодом , на которые наноситс  покрытие, предварительно тщательно очищают от жировых , окисных и прочих загр знений и протраливают составом, содержащим 420 г/л HN03, 550 г/л H2S04, 2 г/л NaCI. В электролит подают ток, катодна  плотность D 0,04 А/дм2, рН 8,0. Выход по току 89%. Получаетс  блест щее покрытие с отражательной способностью 90% и микротвердостью 350 кг/мм2.

Пример 2. Готов т водный раствор сульфата аммони  с концентрацией 10 г/л. В полученный раствор внос т тетраамминпалладий (II) дихлорид водный 5 г Pd/л (12,4 г вещества). Раствор при этом приобретает бледно-желтую окраску, рН 6,5. Затем в раствор добавл ют 15,0 г порошка ТДЦХ. В образующийс  электролит, которым заполн ют гальваническую ванну, подают ток DK 2,0 А/дм2. Процесс длитс  1,5 ч. Выход по току 97%. Получаетс  блест щее покрытие паллади , хаоактеризующеес  микротвердостью 360 кг/мм и отражательной способностью 93%.

Пример 3. В водном растворе сульфата аммони  с концентрацией 25,0 г/л раствор ют палладийсодержащее соединение - Pd( -Н20 из расчета 10 г Pd/л (24,8 г вещества). В раствор внос т 10,0 г/л ТДЦХ - образуетс  электролит с рН 7,0. Его подвергают электролизу, пропуска  ток. имеющий DK 0,8 А/дм2, в течение 1,5 ч. Выход по току 93%. На катоде получаетс  палладиевое покрытие с микро- твердостью 365 кг/мм2 и отражательной способностью 91%.

Пример 4. В раствор сульфата аммони  с концентрацией 20,0 г/л добавл ют соединение паллади  - тетраамминпал- ладий (II) дихлорид водный, счита , что его концентраци  должна составить 3,0 г Pd/л ( 7,44 г вещества). Далее в раствор внос т 25.0 г/л ТДЦХ рН 6,0. Электролиз ведут при DK 0,9 А/дм . Выход по току при этом составл ет 67%. Образующеес  палладиевое покрытие имеет микротвердость пор дка 300 кг/мм2, а отражательную способность 75%.

Пример 5. В водном растворе сульфата аммони , содержащем 10 г (NH4)sS04 в литре, раствор ют тетраамминпалладий (II) дихлорид: 40 г Pd/л (99,2 г вещества) и 1,0 г ТДЦХ. Полученный раствор подверга0

ют электролизу при D« 0,9 А/дм . Выход по току 78%. Покрытие паллади  имеет мик- ротзердость 270 кг/мм2, отражательную способность 70%.

Перечисленные примеры суммированы в таблице.

Таким образом, благодар  предлагаемому изобретению увеличиваетс  отражательна  способность покрыти  на 14-17% и микротвердость на 150 кг/мм2 по сравнению с прототипом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электролит палладировани , включающий палладийсодержащее соединение и сульфат аммони , отличающийс  тем, что, с целью повышени  отражательной способности и микротвердости покры- ти , электролит дополнительно содержит 1,3,6,8-тетраазатрицикло(4,4.1,13-8)до- декэнцинкхлорид, а в качестве палладий- содержащего соединени  - тетраамминпалладий (II) дихлорид при следующем соотношении компонентов, г/л: тетраамминпалладий (II) дихлорид водный 5-30 (в пересчете на металл), сульфат аммони  1030 , 1,3,6,8-тетраазатрицикло(4,4,1,1, деканцинкхлорид 2-15,

   3,6

   )до

   Вли ние состава электролита на качество покрыти