SU962339A1 - Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings - Google Patents

Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings Download PDF

Info

Publication number
SU962339A1
SU962339A1 SU802901461A SU2901461A SU962339A1 SU 962339 A1 SU962339 A1 SU 962339A1 SU 802901461 A SU802901461 A SU 802901461A SU 2901461 A SU2901461 A SU 2901461A SU 962339 A1 SU962339 A1 SU 962339A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
coatings
metal
osmium
iridium
electrolyte
Prior art date
Application number
SU802901461A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентина Николаевна Медяник
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8851
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8851 filed Critical Предприятие П/Я В-8851
Priority to SU802901461A priority Critical patent/SU962339A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU962339A1 publication Critical patent/SU962339A1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

ИзобретеТГие относитс  к гальваностегии , в частности к электролитическому осаждению покрытий осмием и иридием , и может быть использовано как дл  получени  покрытий толщиной 0,1100 мкм, так и дл  получени  тонких пленок и 0ольг-мишеней из изотопов металлов, широко используемых в  дерно-физических и других исследовани х Известен способ электролитического осаждени  платины в щелочном элек ролите с использованием прерывистого тока при продолжительности импульсов 20 мин и паузы ними 1-2 мин, обеспечивающий получение покрытий ограниченной толщины 10-20 мкм LVj Однако при использовании данного способа дл  осаждени  осми  и ириди  не удаетс  получать качественных покрытий - за 20 мин электролиза образуетс  такое количество окиси или гидроокиси осми  (ириди ), что одной минуты паузу недостаточно дл  их рас ворени  , в результате процесс электроосаждени  мателла прекращаетс .. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ электролитического осаждени  покрытий осмием и иридием в щелочных и сульфаматных электролитах с использованием посто нного тока плотностью . Однако известный способ недостаточно э04)ективен. Так, при осаждении осми  из сульфаматного электролита получают тонкие черные покрыти  неметаллического типа с,низким выходом по току, из щелочного электролита можнр получать покрыти  иридием до 3 мкм, но щелочной электролит очень быстро стареет. Дл  осми  и ириди  в обоих электролитах характерна невозможность получени  толстых покрытий (толщина покрытий составл ет 0, мкм) с высоким выходом по току (выход по току составл ет лишь 0,5-2). Кроме того, низок выход металла в пленку до 5%) 39 и значительны безвозвратные потери драгметаллов (до 30). Цель изобретени  - повышение выхо да по току и получение высококачественных покрытий толщиной до 100 мкм. Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе электролитического осаж дени  покрытий осмием и иридием в ще лочных и.сульфаматных электролитах, процесс ведут прерывистым током плот ностью 1 ,6 А/дм при продолжительности импульсов 1-30 мин и соотношении продолжительности импульсов и паузы между ними 1:1 - 1:2. Оптимальна  плотность тока 1,5 А/ /дм . Этот режим электролиза у станов Ьен на основании исследований али ни  плотности тока .(с интервале ,0 А/дм / на выход металла по т току. Результаты исследований показывают , что повышение плотности тока от 0,75 до 1,5 А/дм способствует увеличению выхода металла по току, а при дальнейшем повышении плотности тока выход металла по току резко понижаетс . Таким образом максимальный (Ц,22%) выход металла по току достигнут лишь при плотности тока 1,5 А/дм . Исследовани ми также установлено , что снижение плотности тока до ,Ц и повышение до 1,6 А/дй способствует уменьшению выхода металла по току н« 5-10,0. Концентраци  осми  и ириди  в элек ролите рекомендуетс  5,0-5,5 г/л. Основанием дл  установлени  такой концентрации металла в электролите послужили данные по выходу металла по току. Установлено, что увеличение концентрации металла в 2 раза (10,011 ,0 г/л) приводит к снижению выхода металла по току в 3 раза. Например, выход осми  по току при использовании электролита с концентрацией металла 5,5 г/л составл ет ,22%, а при 11,0 г/л - 1,+. Концентраци  металла в электролите 5,5 г/л  вл етс  предельной, так как при этом достигаетс  максимальный выход металла по току. Основанием дл  определени  про . должительности импульсов 1-30 мин  вл ютс  следующие данные. Установлено, что если продолжитель ность импульса меньше 1 мин, то элект роосаждение металла не наблюдаетс , . в случае же, когда продолжительность импульса составл ет более 30 мин, то 9 4 наблюдаетс  образование пленок метал ла неметаллического типа. Соотношение продолжительности электролиза (импульс) и перерыва электролиза (пауза) также определ етс  возможностью получени  пленок осми  и ириди  мет-аллического типа. Лишь при соотношении импульса и паузы 1:1 и 1:2 обеспечиваетс  получение пленок металлического типа, в то вре м  как при соотношении 1:3 и 1: - нёметаллического типа, В период отсутстви  тока обеспечиваетс  своевременное возвращение в электролит выпавши на катоде в процессе электролиза окиси и гидроокиси осаждаемого металла, В результате не наблюдаетс  резкое снижение концентрации осаждаемого металла в электролите и обеспечиваетс  стабильность работы электролита (вплоть до истощени  электролита ионами осаждаемого металла). Дл  осаждени  осмиевых и иридиевых покрытий используют электролиты сл едующего состава , г: Осмий в виде иридий (в виде или На,гС1б)5-5,5 Сульфаминова  кислота 20 Гидроксид кали  ( раствор) До 1 Дл  получени  щелочного электролита указанного состава исключают сульфаминовую кислоту. Температура обоих электролитов б5-7П°С. Покрыти  нанос т на медь, анодом  вл етс  платина. Анод одновременно служит мешалкой, обеспечива  активное перемешивание электролита. Электроды располагаютс  взаимно перпендикул рно. Оба электролита -стабильны в работе вплоть до истощени  электролита ионами осаждаемого металла. Предлагаемый способ -позвол ет получать матовые и блест щие покрыти  металлического типа толщиной 0,1100 мкм (и выше) с выходом металла в пленку 90.. При этом катодный .выход металла по току в щелочных и сульфаматных электролитах составл ет соответственно 6-11 и 8-26%. Дл  получени  фольг-мишений пленки осми  (ириди ) толщиной 1-10 мкм отдел ют от подложки химическим путем В табл. 1 даны несколько примеров предлагаемого способа (осаждение покрытий во всех примерах провод т при плотности тока 1 ,5 А/дм--). В табл. 2 приведена зависимость выхода осми  по току от соотношени  продолжительности импульсов и паузы между ними (дл  ириди  получены аналогичные результаты). Как видно из табл 2, при осаждении осми  изсульфаматного электролита наиболее эффективный процесс осаждени  наблюдаетс  при соотношении продолжительности импульсов и паузы между ними 1:1 и 1:2 (продолжительность импульсов 1-30 мин), а при осаж дении из щелочного электролита -1:1 и продолжительности импульсов 1-15 ми 96 94 и 1:2, но при продолжительности импульсов 1-3 мин. Безвоз вратные потери драгметаллов во всем технологическом цикле получе- ни  покрытий, включающем синтез че- , тырехокиси осми  (или соединений ири ди ), приготовление электролита, 3ne iTроосаждение металла составл ют всего до 3. Таким образом, изобретение позвол ет в 13 раз повысить выход металла по току, в 16 раз - выход.металла в пленку,. в, 10 раз снизить потери драп Металлов, а таюке позвол ет полу|4ать высококачественные покрыти  в широком интервале толщин. . Т б л и ц 1 формула изобретени  Способ электролитимеского осаждени  покрытий осмием и иридием в щелочных и сульфаматных электролигах, отличающийс  тем, что, целью повышени  выхода по току и получени  высококачественных покрытий толщиной до 100 мкм, процесс ведут прерывистым током плотностьюThe invention relates to electroplating, in particular to electrolytic deposition of osmium and iridium coatings, and can be used both to produce coatings with a thickness of 0.1100 µm and to obtain thin films and tin-targets from metal isotopes that are widely used in nuclear-physical and Other studies There is a method of electrolytic deposition of platinum in alkaline electrolyte using an intermittent current with a pulse duration of 20 min and a pause of 1-2 min, which provides coatings limited 10-20 µm LVj However, when using this method to precipitate osmium and iridium, it is not possible to obtain high-quality coatings — an amount of oxide or osmium hydroxide (iridium) is formed in 20 min of electrolysis, which is not enough to pause for one minute to dissolve, resulting in a process The electrodeposition of the material is stopped. The closest to the present invention is a method of electrolytic deposition of coatings by osmium and iridium in alkali and sulphamate electrolytes using direct current density. However, the known method is not sufficiently E04). So, when osmium is deposited from a sulphamate electrolyte, thin black non-metallic type c coatings with a low current output are obtained; you can get iridium coatings up to 3 µm from an alkaline electrolyte, but the alkaline electrolyte is aging very quickly. For osmium and iridium in both electrolytes, it is characteristic that it is impossible to obtain thick coatings (coating thickness is 0 µm) with a high current output (current output is only 0.5-2). In addition, the yield of metal in the film is low (up to 5%) 39 and the irrecoverable loss of precious metals is significant (up to 30). The purpose of the invention is to increase the current output and to obtain high quality coatings up to 100 microns thick. This goal is achieved by the fact that in the method of electrolytic deposition of coatings by osmium and iridium in alkaline and sulphamate electrolytes, the process is conducted with a discontinuous current of density 1, 6 A / dm with a pulse duration of 1-30 minutes and the ratio of the duration of pulses and pause between them 1 : 1 - 1: 2. The optimum current density is 1.5 A / dm. This mode of electrolysis in camps is based on studies of the current density ality. an increase in the current output of the metal, and with a further increase in the current density, the current output of the metal decreases dramatically. Thus, the maximum (C, 22%) current output of the metal is achieved only at a current density of 1.5 A / dm. decrease in current density to, C and increase to 1.6 A / d t to reduce the current output of the metal n 5-10.0. The concentration of osmium and iridium in electrolyte is recommended 5.0-5.5 g / l. The basis for determining this concentration of metal in the electrolyte was data on the current output of the metal. that an increase in the metal concentration by a factor of 2 (10.011, 0 g / l) leads to a decrease in the metal yield in the current by a factor of 3. For example, the osmium output in the current using an electrolyte with a metal concentration of 5.5 g / l is 22% , and at 11.0 g / l - 1, +. The concentration of the metal in the electrolyte of 5.5 g / l is the limiting one, since it achieves the maximum current output of the metal. The basis for determining the pro. Duration of pulses 1-30 minutes are the following data. It has been established that if the pulse duration is less than 1 min, then the electrodeposition of the metal is not observed,. in the case where the pulse duration is more than 30 minutes, then 9 4 a non-metal type metal film is observed. The ratio of the duration of electrolysis (pulse) and interruption of electrolysis (pause) is also determined by the possibility of obtaining films of osmium and iridium of the metallic type. Only with a 1: 1 and 1: 2 pulse to pause ratio, metallic-type films are obtained, while with a 1: 3 and 1 ratio: nonmetallic type. During the current-free period, timely return to the electrolyte at the cathode is ensured. electrolysis of oxide and hydroxide of the deposited metal. As a result, a sharp decrease in the concentration of the deposited metal in the electrolyte is not observed and the stability of the electrolyte operation (up to the depletion of the electrolyte by the ions of the deposited metal) is ensured. Electrolytes of the following composition are used to precipitate osmium and iridium coatings, g: Osmium in the form of iridium (as or Na, gC1b) 5-5.5 Sulfamic acid 20 Potassium hydroxide (solution) Up to 1 To obtain an alkaline electrolyte of this composition, sulfamic acid is excluded . The temperature of both electrolytes is 5-7 ° C. The coatings are applied to copper, the anode is platinum. The anode at the same time serves as a stirrer, ensuring active mixing of the electrolyte. The electrodes are mutually perpendicular. Both electrolytes are stable in operation up to the depletion of the electrolyte by ions of the deposited metal. The proposed method allows to obtain opaque and glossy metal-type coatings with a thickness of 0.1100 microns (and above) with a metal yield of 90 film. In this case, the cathodic output of metal by current in alkali and sulphamate electrolytes is respectively 6-11 and 8-26%. To obtain foil targets, osmi films (iridium) with a thickness of 1–10 µm are separated from the substrate by chemical means. Table. 1 gives several examples of the proposed method (deposition of coatings in all examples is carried out at a current density of 1.5 A / dm--). In tab. Figure 2 shows the dependence of the osmi current output on the ratio of the duration of the pulses and the pause between them (similar results were obtained for iridium). As can be seen from Table 2, during the precipitation of osmium from a sulphamate electrolyte, the most efficient deposition process is observed when the ratio of the duration of the pulses and the pause between them is 1: 1 and 1: 2 (the duration of the pulses is 1-30 min), and during the precipitation from an alkaline electrolyte -1: 1 and the duration of the pulses 1-15 mi 96 94 and 1: 2, but with a pulse duration of 1-3 min. The irreversible loss of precious metals in the entire technological cycle of obtaining coatings, including the synthesis of four, osmium tetroxide (or compounds and iridium), the preparation of electrolyte, 3ne iT metal deposition is only up to 3. Thus, the invention allows a 13-fold increase in output metal current, 16 times - the output of the metal in the film ,. 10 times the loss of the drapes of Metals, and also allows you to get high quality coatings in a wide range of thicknesses. . T b i y 1 claim The method of electrolytic deposition of osmium and iridium coatings in alkaline and sulphamate electrolytes, characterized in that, in order to increase the current efficiency and to obtain high quality coatings up to 100 microns, the process is carried out with intermittent current density

9 962339109 96233910

1,,6 А/Дм при продолжительностиметаллов. Л., Машиностроение, 19711, 6 A / Dm with duration of metals. L., Mechanical Engineering, 1971

импульсов 1-30 мин и соотношении про-с. 77. должительноети импульсов и паузы межтpulses 1-30 minutes and the ratio of pro-s. 77. the length of the pulse and pause between

ду ними 1:1-1:2.2. Попович Т.Н. Электроосаждениеdo them 1: 1-1: 2.2. Popovich TN Electrodeposition

Источники информации,s ириди . В сб. ЭлектрохимическоеSources of information, s irid. On Sat Electrochemical

Прин тые во внимание при экспертизеосаждение и применение покрытий дра1 . Ямпольский A.M.,Электролитичес-гоценными и редкими металлами. ХарьTaken into account in the examination of deposition and the use of coatings dra1. Yampolsky A.M., Electrolytic and rare metals. Khar

кое осаждение благородных и реДкихков, 1972, с. 78-98.some sedimentation of noble and redkites, 1972, p. 78-98.

Claims (1)

формула изобретенияClaim Способ электролитического осаждения покрытий осмием и иридием в щелочных и сульфаматных электролитах, отличающийся тем, что, 55 с целью повышения выхода по току и получения высококачественных покрытий толщиной до 100 мкм, процесс ве дут прерывистым током плотностью The method of electrolytic deposition of coatings with osmium and iridium in alkaline and sulfamate electrolytes, characterized in that 55, in order to increase the current efficiency and obtain high-quality coatings up to 100 microns thick, the process is conducted with an intermittent current density 962339 10 962339 10 1,4-1,6 А/дм2- при продолжительности Импульсов 1-30 мин и соотношении продолжительности импульсов и паузы между ними 1:1-1:2.1.4-1.6 A / dm 2 - with a pulse duration of 1-30 minutes and a ratio of pulse duration and pause between them of 1: 1-1: 2.
SU802901461A 1980-02-07 1980-02-07 Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings SU962339A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802901461A SU962339A1 (en) 1980-02-07 1980-02-07 Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802901461A SU962339A1 (en) 1980-02-07 1980-02-07 Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU962339A1 true SU962339A1 (en) 1982-09-30

Family

ID=20886003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802901461A SU962339A1 (en) 1980-02-07 1980-02-07 Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU962339A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4092226A (en) Process for the treatment of metal surfaces by electro-deposition of metal coatings at high current densities
US4789437A (en) Pulse electroplating process
US4064035A (en) Lead dioxide electrode
SU962339A1 (en) Method for electrolytically depositing osmium and iridium coatings
US3829366A (en) Treatment of titanium cathode surfaces
US2577365A (en) Rhodium plating
US4297179A (en) Palladium electroplating bath and process
EP0018165A1 (en) A bath and a process for electrodepositing ruthenium, a concentrated solution for use in forming the bath and an object having a ruthenium coating
US4171247A (en) Method for preparing active cathodes for electrochemical processes
US3694326A (en) Pretreatment of stainless steel for electroplating
US4411744A (en) Bath and process for high speed nickel electroplating
US3920527A (en) Self-regulating plating bath and method for electrodepositing chromium
US4981573A (en) Process for the production of alkali dichromates and chromic acid employing an anode of valve metal activated by electrodepositing noble metals from melts
US3298938A (en) Electrodeposition of zinc
RU1788096C (en) Electrolyte for gilding
US2335821A (en) Palladium plating bath
SU717157A1 (en) Method of electrochemical metallic plating
JPH02500602A (en) Method for depositing composite oxide-nickel coating on metal substrate and oxide-nickel electrode
US2439935A (en) Indium electroplating
SU461158A1 (en) Silver electrolyte
SU436884A1 (en) Melt for Electrolytic Lead Deposition
Rao et al. The electrodeposition of copper on film-covered metal surfaces
Guaus et al. Voltammetric study of Sn (II) reduction on a glassy-carbon electrode from sulfate-tartrate baths
SU732412A1 (en) Method of platinum-plating of metals
SU574485A1 (en) Electrolyte for high-gloss tinning