WO2012025226A1 - Elektrolytisches bad für die galvanische abscheidung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Matthias Kurrle
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Ipt International Plating Technologies Gmbh
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
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    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt

Definitions

  • the invention relates to an electrolytic bath for the electrodeposition and a method for its production, in particular for a galvanic
  • NiP nickel-phosphorus
  • Nickel plating is also known as chemical nickel plating.
  • An electrolytic bath preferably allows a high quality coating at a high current density and deposition rate, and it is as possible
  • the object is achieved by an electrolytic bath according to claim 1, a method according to claim 10 and a use according to
  • a typical electroplating plant has a bath in which there is a bath (electrolyte, galvanic bath).
  • the substrate to be coated eg cylinder liner of an engine block
  • the substrate to be coated is surrounded in the electrolyte and by a dimensionally stable, insoluble anode or a soluble anode.
  • a DC source is connected to the anode with the positive terminal and to the substrate (cathode) with the negative terminal, and the current is used to electrodeposit the layer on the substrate.
  • a circulation pump ensures a uniform distribution of the bath, and there may be a rotation of the substrate in the electrolyte. This is only an illustrative example, and other electroplating equipment may be used.
  • the composition of the bath determines what current densities and hence deposition rates are possible in the coating, and baths are for many
  • NiP bath It is proposed a bath that is well suited for the galvanic coating with a layer of nickel and phosphorus and possibly other constituents, which is why the bath is referred to below as NiP bath.
  • a nickel-phosphor coating has a higher hardness compared to a pure nickel coating and thus opens up additional fields of application.
  • the nickel content in the nickel-phosphorus layer also has an influence on the anti-wear properties and the corrosion properties of the alloy.
  • the phosphorus content in the layer determines the hardness, and a common mass fraction is e.g. 6 - 8 wt .-% phosphorus, but it can also be higher depending on the requirements
  • Mass fractions of e.g. 12 wt .-% may be required.
  • NiP bath is used with a composition containing in solution:
  • NiP bath may also contain saccharin and / or other additives.
  • H3PO2 phosphinic acid
  • Combination also allows a high current density and thus a high
  • the pH of the finished bath preparation is preferably in the range from 1.6 to 2.3, more preferably in the range from 1.8 to 2.2.
  • the nickel salt is preferably in the form of nickel sulfate in aqueous solution
  • NiS0 4 ⁇ 6 H 2 0 or nickel (II) sulfate hexahydrate was added.
  • concentration of sulphate (S0 4 2 " ) in this case is for the upper range of nickel (II):
  • This range of concentration of sulfate can be e.g. be achieved or influenced by the addition of sulfuric acid.
  • the phosphoric acid and phosphonic acid are substantially completely dissociated in the solution, so that the concentration of the phosphoric acid or
  • Phosphonic acid according to the range above can also be indicated by the concentration of the phosphate (P0 4 3 " ) or phosphite (PO 3 3" ):
  • a bath according to the above ranges for the concentration of boric acid contains boron (partly as a constituent of borate and partly as constituent of boric acid) Boric acid) with a
  • NiP bath it is possible to coat different substrates.
  • substrates e.g. Copper, steel or stainless steel to be coated.
  • degreasing, activation and pickling of the substrate preferably takes place, as is known to the person skilled in the art.
  • NiP layer could be produced by electrodeposition.
  • the deposited NiP layer was nonporous, homogeneous, charcoal gray shiny and amorphous, whereby a recrystallization by annealing is possible.
  • a copper stud was used, the
  • the temperature was about 65 ° C, and the current density was up to 30 A / dm 2 .
  • the deposition rate is depending on the current density, and typical deposition rates of 0.5 pm / min to over 2 pm / min were achieved, these values being no technical limits.
  • Successful tests were carried out with layer thicknesses of up to 100 ⁇ m.
  • the NiP bath was composed as follows:
  • the concentration of phosphoric acid or phosphonic acid can also be indicated by the concentration of the phosphate (PO 4 3 " ) or phosphite (PO 3 3" ).
  • concentration of the phosphate PO 4 3 "
  • phosphite PO 3 3
  • Phosphonic acid corresponds to the value 29 g / l of phosphite.
  • saccharin is at NiP layer thicknesses of e.g. 5 - 10 pm not required, but has proved to be particularly advantageous at layer thicknesses of more than 40 pm.
  • the electrodeposition works e.g. good at a temperature of about 65 ° C. There are also higher temperatures of e.g. 80-90 ° C possible, wherein when using organic additives such. Saccharin whose
  • Temperature sensitivity is taken into account.
  • Saturation limit is limited.
  • a layer of NiP is a binary alloy with the
  • Ni and P Components Ni and P.
  • the NiP bath but also other components to be deposited can be added.
  • a ternary (Ni-X-P, e.g., Ni-Co-P) or quaternary alloy may be deposited or it may be
  • Deposition of a dispersion layer is possible in which additional particles are embedded in the NiP layer, eg silicon carbide (SiC), boron nitride (BN), boron carbide (B 4 C), titanium nitride (TiN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), titanium carbide ( TiC), tungsten carbide (WC) and / or alumina (Al2O3).
  • additional particles eg silicon carbide (SiC), boron nitride (BN), boron carbide (B 4 C), titanium nitride (TiN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), titanium carbide ( TiC), tungsten carbide (WC) and / or alumina (Al2O3).
  • the nickel (II) sulfate hexahydrate (N 1 SO 4 .6H 2 O) in aqueous solution is added e.g. from IPT International Plating Technologies GmbH, Stuttgart, as NDC Make Up & Maintenance. This is a nickel (II) sulfate hexahydrate solution with a concentration of 114.5 g / l nickel.
  • NiI nickel
  • the phosphonic acid and the boric acid are solids which can be added as such or else in solution.
  • the bath in this state has a pH in the range of below 1.
  • this is preferably carried out in the nickel salt solution and before the addition of the acids. step 3
  • Nickel carbonate (NiCO 3 ) is added until the pH is increased to approximately 1.8. This can be done, for example, by continuously measuring the pH during the addition of the nickel carbonate and stopping the addition as soon as the desired pH is reached. As a result, on the one hand additional nickel is supplied (about 5 g / l Ni 2+ ), and on the other hand, the current efficiency is significantly increased by the increased pH. Increasing the pH by adding nickel carbonate works well up to a pH of about 2.2. At a higher pH, saturation may occur in the bath.
  • the increase in the pH can e.g. also by adding alkalis (e.g.
  • NiOH nickel hydroxide
  • electrolytic bath with demineralised water (deionized water) filled to the desired volume.
  • demineralised water deionized water
  • the preparation of the NiP bath works e.g. good at a temperature of about 40 - 65 ° C, which are not absolute limits.
  • nickel salts or combinations of nickel salts are possible (eg nickel sulfate and nickel chloride (NiCl 2 )), wherein preferably at least 50% of the nickel (II) comes from the nickel sulfate in the preparation of the bath, more preferably at least 70%.

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Abstract

Ein elektrolytisches Bad für die galvanische Abscheidung enthält in Lösung Nickelsalz, Phosphorsäure, Phosphonsäure und Borsäure. Ein Verfahren zur Herstellung eines elektrolytischen Bads weist die folgenden Schritte auf: Ein Nickelsalz, Phosphorsäure, Phosphonsäure und Borsäure werden gemischt; Nickelcarbonat wird hinzugefügt, um den pH-Wert zu erhöhen.

Description

Elektrolytisches Bad für die galvanische Abscheidung und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein elektrolytisches Bad für die galvanische Abscheidung und ein Verfahren zu dessen Herstellung, insbesondere für eine galvanische
Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Schicht.
Die galvanische Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Schicht (NiP-Schicht) auf Substraten ist für viele Anwendungsfälle interessant, da eine NiP-Schicht eine hohe Härte und gute Verschleißschutzeigenschaften hat. Neben der galvanischen
Vernickelung ist auch die chemische Vernickelung bekannt.
Ein elektrolytisches Bad ermöglicht bevorzugt eine hochqualitative Beschichtung bei einer hohe Stromdichte und Abscheiderate, und sie ist dabei möglichst
kostengünstig.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein neues elektrolytisches Bad für die galvanische Abscheidung und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein elektrolytisches Bad gemäß Anspruch 1 , ein Verfahren gemäß Anspruch 10 und eine Verwendung gemäß
Anspruch 12. Ein solches elektrolytisches Bad ist stabil, ermöglicht eine hohe
Stromdichte, eine hohe Abscheiderate, die Erzeugung einer guten Nickel-Phosphor- Schicht, und sie ist kostengünstig. Bevorzugt wird bei dem Verfahren Saccharin zugesetzt.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Eine typische Galvanisieranlage hat eine Wanne, in der sich ein Bad (Elektrolyt, galvanisches Bad) befindet. Das zu beschichtende Substrat (z.B. Zylinderliner eines Motorblocks) ist in dem Elektrolyten und von einer formstabilen, unlöslichen Anode oder einer löslichen Anode umgeben. Eine Gleichstromquelle wird mit dem Plus- Anschluss an die Anode und mit dem Minus-Anschluss an das Substrat (Kathode) angeschlossen, und durch den Strom erfolgt die galvanische Abscheidung der Schicht auf dem Substrat. Eine Umwälzpumpe sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Bads, und es kann eine Drehung des Substrats im Elektrolyten erfolgen. Dies ist nur ein erläuterndes Beispiel, und es können auch andere Galvanisieranlagen verwendet werden.
Die Zusammensetzung des Bads bestimmt u.a., welche Stromdichten und damit Abscheideraten bei der Beschichtung möglich sind, und Bäder sind für viele
Einsatzzwecke am Markt erhältlich.
Zusammensetzung des NiP-Bads
Es wird ein Bad vorgeschlagen, das gut für die galvanische Beschichtung mit einer Schicht aus Nickel und Phosphor und ggf. weiteren Bestandteilen geeignet ist, weshalb das Bad im Folgenden NiP-Bad genannt wird. Eine Nickel-Phosphor- Beschichtung hat gegenüber einer reinen Nickel-Beschichtung eine höhere Härte und eröffnet somit zusätzliche Anwendungsbereiche. Der Nickel-Anteil in der Nickel- Phosphor-Schicht hat auch Einfluss auf die Verschleißschutzeigenschaften und die Korrosionseigenschaften der Legierung. Der Phosphor-Gehalt in der Schicht bestimmt die Härte, und ein üblicher Massenanteil ist z.B. 6 - 8 Gew.-% Phosphor, es können jedoch in Abhängigkeit von den Anforderungen auch höhere
Massenanteile von z.B. 12 Gew.-% erforderlich sein.
Bevorzugt wird ein NiP-Bad mit einer Zusammensetzung verwendet, welche in Lösung enthält:
• Nickelsalz
• Phosphorsäure (H3PO4)
• Phosphonsäure (H3PO3)
• Borsäure (H3BO3) Das Nickel bzw. genauer die Nickelionen liegen in der Lösung überwiegend als Nickel(ll) bzw. Ni2+ vor, es können jedoch auch andere Oxidationszustände vorkommen.
Zusätzlich kann das NiP-Bad auch Saccharin und/oder weitere Additive enthalten. Ein Zusatz von H3PO2 (Phosphinsäure) ist ebenfalls möglich, hat jedoch in den Versuchen nicht zu einem besseren Ergebnis geführt.
Die Kombination der Bestandteile Phosphorsäure, Phosphonsäure und Borsäure hat sich als vorteilhaft erwiesen, da sich das fertige Bad mit dieser Kombination als relativ stabil erwiesen hat, insbesondere im Hinblick auf den pH-Wert. Die
Kombination ermöglicht auch eine hohe Stromdichte und damit eine hohe
Abscheiderate. Außerdem sind die Bestandteile relativ günstig.
Der pH-Wert der fertigen Bad-Zubereitung liegt bevorzugt im Bereich von 1 ,6 bis 2,3, weiter bevorzugt im Bereich von 1 ,8 bis 2,2.
Im Folgenden werden bevorzugte Bereichsangaben für die einzelnen Bestandteile der Zusammensetzung angegeben, mit denen die elektrolytische Abscheidung gut (hohe Abscheiderate und qualitativ gute Nickel-Phosphor-Schicht) funktioniert, und bei denen der Phosphorgehalt in der abgeschiedenen Schicht den Anforderungen entspricht:
• Nickel(ll): 90 - 130 g/l
• Phosphorsäure: 60 - 90 g/l
• Phosphonsäure: 20 - 40 g/l
• Borsäure: 30 - 40 g/l
• Saccharin: 0 - 4 g/l
Da die Bestandteile in der (wässrigen) Lösung zum Teil dissoziiert sind, sind für die Messung der Konzentration der Bestandteile andere Bereichsangaben besser nachzuprüfen. Das Nickelsalz wird bevorzugt in Form von Nickelsulfat in wässriger Lösung
(NiS04 · 6 H20 bzw. Nickel(ll)-sulfat-Hexahydrat) zugefügt. Die Konzentration des Sulfats (S04 2") beträgt in diesem Fall für die obere Bereichsangabe des Nickel(ll):
• Sulfat: 147 - 213 g/l
Dieser Bereich der Konzentration des Sulfats kann z.B. auch durch Zugabe von Schwefelsäure erreicht bzw. beeinflusst werden.
Die Phosphorsäure und Phosphonsäure sind in der Lösung im Wesentlichen vollständig dissoziiert, so dass die Konzentration der Phosphorsäure bzw.
Phosphonsäure gemäß den obigen Bereichsangaben auch über die Konzentration des Phosphats (P04 3") bzw. Phosphits (PO3 3") angegeben werden kann:
• Phosphat: 58 - 88 g/l
• Phosphit: 19 - 39 g/l
Die Borsäure ist in der Lösung unvollständig dissoziiert. Gelöste Moleküle (H3BO3) stehen somit in einem Gleichgewicht mit Ionen (3 H+ + BÜ33")- Ein Bad^emäß den obigen Bereichsangaben für die Konzentration der Borsäure enthält Bor (teilweise als Bestandteil des Borats und teilweise als Bestandteil der Borsäure) mit einer
Konzentration im Bereich von 5,2 bis 7,0 g/l.
Mit dem NiP-Bad ist die Beschichtung verschiedener Substrate möglich. So kann z.B. Kupfer, Stahl oder Edelstahl beschichtet werden. Vor der Beschichtung erfolgt bevorzugt eine Entfettung, Aktivierung und Dekapierung des Substrats, wie dies dem Fachmann bekannt ist.
Durchgeführte Versuche
Es wurde eine Vielzahl von Versuchen mit unterschiedlichen Bad- Zusammensetzungen zur Abscheidung von NiP durchgeführt. Bei den im Folgenden beispielhaft aufgeführten Versuchen konnte durch galvanische Abscheidung eine NiP-Schicht erzeugt werden. Die abgeschiedene NiP-Schicht war porenfrei, homogen, anthrazitgrau glänzend und amorph, wobei eine Rekristallisierung durch Tempern möglich ist. Als Substrat wurde ein Kupferbolzen verwendet, der
vorbehandelt wurde (Entfettung, Aktivierung und Dekapierung). Die Temperatur betrug ca. 65 °C, und die Stromdichte betrug bis zu 30 A/dm2. Die Abscheiderate ist abhängig von der Stromdichte, und es wurden typische Abscheideraten von 0,5 pm/min bis über 2 pm/min erzielt, wobei diese Werte keine technischen Grenzen darstellen. Es wurden erfolgreiche Versuche mit Schichtdicken von bis zu 100 pm durchgeführt.
Beispiele I bis V
Das NiP-Bad war wie folgt zusammengesetzt:
Figure imgf000006_0001
Die Konzentration der Phosphorsäure bzw. Phosphonsäure kann auch über die Konzentration des Phosphats (PO4 3") bzw. Phosphits (PO3 3") angegeben werden. So entspricht z.B. 75 g/l Phosphorsäure dem Wert 73 g/l Phosphat, und 30 g/l
Phosphonsäure entspricht dem Wert 29 g/l Phosphit.
Die Verwendung von Saccharin ist bei NiP-Schichtstärken von z.B. 5 - 10 pm nicht erforderlich, hat sich jedoch insbesondere bei Schichtstärken von mehr als 40 pm als vorteilhaft erwiesen.
Die galvanische Abscheidung funktioniert z.B. gut bei einer Temperatur von ca. 65 °C. Es sind auch höhere Temperaturen von z.B. 80 - 90 °C möglich, wobei bei der Verwendung von organischen Zusätzen wie z.B. Saccharin deren
Temperaturempfindlichkeit zu berücksichtigen ist.
Es wurde reproduzierbar bei Stromdichten bis 30 A/dm2 beschichtet. Die gemessene Stromausbeute betrug ca. 50 - 55 %. Bei einer Stromdichte von 10 A dm2 wurde eine Abscheiderate von ca. 1 pm/min erzielt. Bei den durchgeführten Versuchen wurde als Massenanteil des Phosphors in der Nickel-Phosphor-Schicht bis zu 12 Gew.-% gemessen.
Die Versuche haben ergeben, dass eine höherer Nickel(ll)-Konzentration im Bad eine höhere Stromdichte ermöglicht, wobei die Konzentration durch die
Sättigungsgrenze begrenzt ist.
Bei einer Schicht aus NiP handelt es sich um eine binäre Legierung mit den
Bestandteilen Ni und P. Dem NiP-Bad können jedoch auch weitere abzuscheidende Bestandteile zugesetzt werden. So kann z.B. auch eine ternäre (Ni-X-P, z.B. Ni-Co- P) oder quaternäre Legierung abgeschieden werden, oder es ist auch die
Abscheidung einer Dispersionsschicht möglich, bei der zusätzliche Partikel in die NiP-Schicht eingebettet sind, z.B. Siliciumcarbid (SiC), Bornitrid (BN), Borcarbid (B4C), Titannitrid (TiN), Siliciumnitrid (Si3N4), Titancarbid (TiC), Wolframcarbid (WC) und/oder Aluminiumoxid (AI2O3).
Analyse des NiP-Bads
Eine Voraussetzung für die kommerzielle galvanische Beschichtung ist die
Möglichkeit der Analyse der Badzusammensetzung. Während die Nickel(ll)- Konzentration über Titration messbar ist, und die Konzentration der Phosphorsäure und der Phosphonsäure über die Messung der Konzentration des Phosphats (PO4 3") bzw. Phosphits (PO33") mittels lonenchromatographie möglich ist, ist die Bestimmung der Konzentration der Borsäure in dem angegebenen NiP-Bad schwieriger bzw. aufwändiger. Da eine Titration zur Bestimmung der Konzentration der Borsäure auf Grund der ähnlichen pks-Werte der Borsäure, Phosphorsäure und Phosphonsäure nicht bzw. nur schwierig möglich ist, muss die Bestimmung der Konzentration der Borsäure über andere Verfahren wie z.B. über AAS (Atomabsorptionsspektrometrie) oder für genaue Messungen über das teurere ICP-OES (Optische
Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) erfolgen. Herstellung des NiP-Bads
Beispiel VI
Als Beispiel wird die Herstellung eines NiP-Bads mit der folgenden
Zusammensetzung beschrieben:
• 100 g/l Ni2+
Figure imgf000008_0001
• 30 g/l H3PO3
• 35 g/l H3BO3
• 2,6 g/l Saccharin
pH-Wert = 1 ,8
Schritt 1
Im ersten Schritt werden im Falle der optionalen Zugabe von Saccharin gemischt:
• 425,4 g/l Nickel(ll)-sulfat-Hexahydrat in wässriger Lösung
• 2,6 g/l Saccharin
Das Nickel(ll)-sulfat-Hexahydrat (N1SO4 · 6 H2O) in wässriger Lösung wird z.B. von der Fa. IPT International Plating Technologies GmbH, Stuttgart, als NDC Make Up & Maintenance angeboten. Dies ist eine Nickel(ll)-sulfat-Hexahydrat-Lösung mit einer Konzentration von 114,5 g/l Nickel. Für die oben angegebene Menge des Nickel(ll)- sulfat-Hexahydrats muss 0,675 I NDC Make Up & Maintenance zugegeben werden. Die angegebene Menge führt zu einer Konzentration von ca. 95 g/l Nickel(ll).
Schritt 2
Im zweiten Schritt werden dem Bad zugefügt:
• 44 ml/l Phosphorsäure 85%ig
• 30 g/l Phosphonsäure
• 35 g/l Borsäure
Die Phosphonsäure und die Borsäure sind Feststoffe, die als solche oder aber auch in Lösung zugesetzt werden können. Das Bad hat in diesem Zustand einen pH-Wert im Bereich von unter 1. Im Falle der Zugabe von Saccharin erfolgt diese bevorzugt in die Nickelsalzlösung und vor der Zugabe der Säuren. Schritt 3
Anschließend wird im dritten Schritt oder im ersten und/oder zweiten Schritt
Nickelcarbonat (NiCO3) hinzugefügt, bis der pH-Wert ungefähr auf 1 ,8 erhöht ist. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass der pH-Wert während der Zugabe des Nickelcarbonats fortlaufend gemessen wird und die Zugabe gestoppt wird, sobald der gewünschte pH-Wert erreicht ist. Hierdurch wird zum einen zusätzliches Nickel zugeführt (ca. 5 g/l Ni2+), und zum anderen wird durch den erhöhten pH-Wert die Stromausbeute deutlich erhöht. Die Erhöhung des pH-Werts durch Hinzugabe von Nickelcarbonat funktioniert gut bis zu einem pH-Wert von ca. 2,2. Bei einem höheren pH-Wert kann im Bad Sättigung eintreten.
Die Erhöhung des pH-Werts erfolgt gemäß folgender Reaktionsgleichung: 2 H+ + NiC03 — CO2† + H20 + Ni2+ Das Kohlendioxid (CO2) entweicht als Gas.
Die Erhöhung des pH-Werts kann z.B. auch durch Zugabe von Laugen (z.B.
Natriumhydroxid (NaOH)) erfolgen. Die Verwendung von Nickelcarbonat zur
Erhöhung des pH-Werts hat den Vorteil, dass keine Kationen zusätzlicher Elemente ins Bad kommen, sondern die ggf. durch die galvanische Abscheidung erniedrigte Konzentration des Nickel(ll) wieder erhöht wird.
Schritt 4
Im vierten Schritt oder im ersten, zweiten und/oder dritten Schritt wird das
elektrolytische Bad mit VE-Wasser (vollentsalztem Wasser) bis zum gewünschten Volumen aufgefüllt.
Die Herstellung des NiP-Bads funktioniert z.B. gut bei einer Temperatur von ca. 40 - 65 °C, wobei dies keine absoluten Grenzen sind.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich. Es sind z.B. auch andere Nickelsalze bzw. Kombinationen von Nickelsalzen möglich (z.B. Nickelsulfat und Nickelchlorid (NiCI2)), wobei bevorzugt mindestens 50 % des Nickel(ll) bei der Herstellung des Bads aus dem Nickelsulfat kommt, weiter bevorzugt mindestens 70 %.
Durch Wärmebehandlung des beschichteten Substrats (Tempern) kann eine weitere Erhöhung der Härte erreicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrolytisches Bad für die galvanische Abscheidung, welches in Lösung
enthält:
a) Nickelsalz
b) Phosphorsäure
c) Phosphonsäure
d) Borsäure
2. Elektrolytisches Bad nach Anspruch 1 ,
welches in Lösung Phosphorsäure mit einer Konzentration im Bereich von 60 - 90 g/l enthält.
3. Elektrolytisches Bad nach Anspruch 1 oder 2,
welches in Lösung Phosphonsäure mit einer Konzentration im Bereich von 20 - 40 g/l enthält.
4. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welches in Lösung Borsäure mit einer Konzentration im Bereich von 30 - 40 g/l enthält.
5. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welches in Lösung Nickel(ll) mit einer Konzentration im Bereich von 90 - 130 g/l enthält.
6. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
welches in Lösung 0 - 4 g/l Saccharin enthält.
7. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches
einen pH-Wert im Bereich von 1 ,6 bis 2,3 hat.
8. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei welchem das Nickelsalz Nickelsulfat umfasst, und bei welchem das
Nickel(ll) im Bad zu über 50 % aus dem Nickelsulfat kommt.
9. Elektrolytisches Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in Lösung Sulfat mit einer Konzentration im Bereich von 147 - 213 g/l aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung eines elektrolytischen Bads, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
A) Ein Nickelsalz, Phosphorsäure, Phosphonsäure und Borsäure werden gemischt;
B) Nickelcarbonat wird hinzugefügt, um den pH-Wert zu erhöhen.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
bei welchem der pH-Wert des Bads gemessen wird, und bei welchem zur Erhöhung des pH-Werts Nickelcarbonat hinzugefügt wird, bis ein vorgegebener pH-Wert erreicht ist, wobei der vorgegebene pH-Wert bevorzugt im Bereich von 1 ,6 bis 2,3 liegt.
12. Verwendung eines elektrolytischen Bads nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur galvanischen Abscheidung einer nickelhaltigen Schicht auf einem Werkstück.
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