SU863721A1 - Электролит золочени - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЗОЛОЧЕНИЯ

Изобретение относитс  к гальвано стегии , в частности к электролитическому осаждению золотых покрытий контакт-деталей магни оуправл емых элементов (герконов) в качестве м гкой подложки под более твердое контактирующее покрытие путем частичного погружени  изделий в электролит, например при погружении на малую глубину пор дка 1-2 мкм. Известен электролит золочени , содержащий дицианоаурат кали , фосфорнокислый калий однозамещенный, лимонную кислоту и кобальт в виде комплексного соединени  с этилендиаминтет рауксусной кислотой 1 J. Известен электролит золочени , содержащий дицианоаурат кали , фосфорнокислый калий одноэамещенный, лимонную кислоту, едкое кали, Л1тмоннокислый кобальт и пиридинсульфокислоту 2 В указанных электролитах комплексное соединение кобальта и лимоннокислый кобальт в сочетании с пиридинсульфокислотой  вл ютс  блескообразовател ми . Этилендиаминтетрауксусна  кислота (ЭДТА) и пиридинсульфокислота  вл ютс  органическими веществами, которые в процессе электролиза разрушаютс . Это обсто тельство сильно затрудн ет поддержание посто нства состава этих органических веществ в электролите, способствует накоплению продуктов распада их в электролите и, следовательно , ведет к потере стабильности электролита в процессе его эксплуатации. Кроме того, ЭДТА  вл етс  токсичным веществом, а пиридинсульфокислота способствует процессу пенообразовани , что сильно затрудн ет использование этого электролита дп  покрыти  частично погруженных в него изделий, в частности при погружении на малую глубину пор дка 1-2 мм, при этом невозможно достичь требуемой высоты покрыти  изделий. Процесс ..осаждени  в электролите с ЭДГА ведут при относительио больших плотност х тока (2-5 А/дм привод щих к увеличению количества выдел емого совместно с золотом вод рода, что практически исключает использование этого электролита дл  п крыти  изделий., погруженны в электролит. Наиболее близким к изобретению п технической сущности  вл етс  электр лит золочени э содержащий дицианоаурат кали ,, пирофосфатокобальт кали , пирофосфат кали  и сегнетову соль Однако покрыти } получаемые из д ного электролита с толщиной более 3 мкм, получаютс  шероховатые и, гла « ное, не олест щие, чаще всего с под г-аром. Кроме того, такой пирофосфатньгй электролит имеет довольно низкий выход по току ( 17-35%) 5 при этом низка  скорость осаждени  покрытий ( мкм/ч) , недостаточна плотность тока (,2 А/дм), Недостатком указанного электролита  вл ет с  и его низка  стабильность в работе , так как уже при незначительном отклонении величины рН происходит выпадение осадка основных солей кобальта в электролите. На состав получаемых осадков большое вли ние оказывает изменение плотности тока, что вызывает затруднение в получени осадков посто нного состава в серий ном производстве Цель изобретени  - повьштение тол щины и скорости осаждени  покрытий и стабильности электролита. Указанна  цель достигаетс  тем, что электролит, содержащий дидианоа урат капи , пирофосфа кали  и комп лексное соединение кобальта, дополнительно содержит фосфорнокислый ка лий однозамещенный и лимоннокислый калий двухзамещенный, а в качестве комплексного соединени  кобальта лимоннокислый кобальт трехзамещеннь при следующем соотношении компонентов , г/л: Дицианоаурат кали  (в пересчете на металл )8-12 Пирофосфат кали  60-72 Фосфорнокислый калий однозамещенный 16-20 Лимоннокислый калий двухзамещенный 75-85 Лимоннокислый кобальт трехзамещенный (в пересчете на металл )0,5-1 ,3 14 Пирофосфат кали  способствует увеличению рассеивающей способности электролита, созданию мелкокристаллических осадков, что ведет к получеиию более стабильной толщины покрыти  в каждом изделии и способствует осаждению покрыти  с равномерной толщ;иной по всей покрываемой поверхности издели . Это обсто тельство имеет особенно большое значение при покрытии изделий, частично погруженных в-электролит, а также служит дл  создани  электропроводности электролита . Калий фосфорнокислый однозамещенный служит дл  создани  электропроводности электролита и дл  поддержани  посто нным значение рН: кобальт в виде кобальта лимоннокислого трехзамещенйого  вл етс  блескообразующим ингредиентом, а также повьш1ает твердость и износоустойчивость покрыти : калий лимоннокислый двухзамещенный служит дл  поддержани  посто нтшш значение рН и дл  создани  электропроводности электролита.Пирофосфат кали , калий фосфорнокислый однозамещенный и калий лимоннокислый двухзамещенный представл ет собой буферный компаунд. Данный электролит золочени  позвол ет получать блест щие покрыти  толщиной до 10 мкм, Сжорость осаждени  покрытий составл ет 12-18 мкм/ч. При изменении значени  |эИ выпадение осадка основных солей кобальта не происходит , что говорит о стабильности работы электролита, В течение 3 мес,работы через элект ролит объемом 3 л пропущено 355 А/ч (количество электричества), что составл ет 118,3 А-ч/л. При этом получено шлама 0,578 г, что составл ет 0,193 г/л. При длительном хранении (5 мес)из электролита объемом 0,5 л (контрольный электролит) в нерабочем состо нии выпадение осадков не наблюдаетс  . Продолжительность продесса нанесени  покрытий составл ет в зависимости от плотности тока и рН 3-5 мин на осаждение 1 мкм. В качестве материала подложки, на которую наноситс  данное покрытие, служит пермаллой, ковар, никель и др. Процесс осаждени  рекомендуетс  проводить при 30-40 С, рН 4,5-5,5. Указанный процесс осаждени  возможно проводить при плотности тока 0,3-0,9 А/дм с нерастворимыми платиновыми) анодами, плотность .. . электролита составл ет 1,1-1,45 г/см. 5 При.осуществлении процесса осаждени выход по току достаточно высок и го тавл ет 6П-70%. Микротвердость покры тий составл ет 150-180 кг/мм Ч Способ приготовлени  электролита заключаетс  во взвешивании и растворении отдельно каждого компонента в небольших количествах воды (из ра чета в л воды раствор етс  300 г солей) после чего все растворы сливаютс  вместе. При этом в одном стакане раствор етс  пирофосфат кали , калий лимоннокислый двухзамещенный, калий фосфорнокислый однозамещенный затем в отдельном стакане с дистиллированной водой, подогретой до 50 С раствор етс  кобальт лимоннокислый трехзамещенный. Далее провер етс  рН всего раствора, доводитс  до значени  4,3-5,5 с помощью раствора фос форной кислоты (30%) и едкого кали  (40%) , FTOTOM в отдельном стакане раствор етс  дицианоаурат кали  из расчета 60-80 г/л по золоту, затем этот раствор вводитс  в емкость с общим раствором. Корректирование электролита по зо лоту производитс  ежесменно, исход  из количества запоженрых деталей и норм расхода на них, концентрированным раствором (50 г/л)дицианоаурата кали . Один раз в неделю проводитс  корректирование по результатам химического анализа на содер;чание золота в электролиту. Корректирование по кобальту лимон нокислому трехзамешенному, кали  фос форнокислого однозамепгенного, пиро- фосфата кали , лимоннокислого двухзамещенного осуществл етс  путем ввода указанных компонентов в электр лит специальной корректирующей добав кой следующего состава, г/л: Пирофосфат кали  60-72 Лимоннокислый калий двухзамещенный 70-90

Состав электролита, г/л

Дицианоахрат кали  (в пересчете на

металл)

Лимоннокислый кобальт трехзамещенный

(в пересчете на металл)

Пирофосфат кали 

Лимоннокислый калий двухзамещенный

Фосфорнокислый калий однозамещенный

tn р и м е р ы rTrrirjrjjr

12 f

||гЗ

72

85 20 1 Фосфорнокислый калий однозамещенный 16-20 Лимоннокислый кобальт трехзамещенный 0,5-1,5 рН 4,5-5,5 Плотность,г/см 1,1-1,4 Корректирование производитс  ежесменно , исход  из количества покрытых деталей и норм расхода добавки, которые разрабатываютс  опытным путем дл  каждого вида деталей, исход  из площади и сложности поверхности. Плотность электролита измер етс  ареометром ежесменно. Корректирование плотности электролита производитс  сухой солью кали  лимоннокислого двухзамещенного в случае, если плотность ниже установленной нормы. Особенностью данного электролита  вл етс  то, что на содержание компонентов , вход щих в электролит, не. требуетс  проведение химического анализа (кроме золота). рН электролита показывает соотношение компонентов в заданных пределах, а плотность электролита - их количество. В табл.1.и 2 приведены состав электролита, режим и результаты электролиза. .Применение изобретени  позвол ет увеличить толщину получаемых блест щих покрытий, примерно в 3 раза, скорость осаждени  покрытий - в 3-5 раз, улучшить стабильностьработы электролита. Помимо этого, данный электролит имеет очень высокий выход по току, высока плотность тока, что позвол ет интенсифицировать процесс осаждеш1 . Ожидаемый экономический эффект после внедрени  электрсшита в производство составит около 10 тыс.руб в год и будет получен в основном за счет увеличени  производительности труда на операции золочени  и повыени  качества получаемых покрытий. Т .6. л и ц а J.

Режим и результаты электролиза

.рн

Температура, С

2 Плотность тока. А/дм

Толщина блест щего покрыти , Скорость осаждени , мкм/ч Микротвердость, кг/мм .Внешний вид покрыти 

Claims (3)

1.Вли ние примеси кали  в гальваноосадках золота на поведение контактов в процессе эксплуатации, РЖ Коррози  и защита от коррозии, 1974, № 7, реферат 7К 302.

2.За вка ФРГ № 2355581,

кл. С 25 О 3/48, опублик, 1975,

3.В чеславов П.М. Гальванотехника благородных и редких металлов. Л., Машиностроение, 1970, с.126. 157 166 187 182 Блест щее Блест щее Блест щее Блест щее