Электролит цинкования

 

Изобретение относится к электроосаяадению блестяпщх цинковых покрытий . Цель изобретения - расширение диапазона рабочих плотностей тока. Электролит содержит, г/л: окись 1щнка 10-15; едкий натр 80-130; продукт реакции дихлорэтана или этиленхлоргидрина с гексаметилентетрамином 1015 . Введение в электролит продукта реакции позволяет расширить диапазон рабочих плотностей тока. 2 з.п.ф-га51, I табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) (5))4 С 25 П 3 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3702815/22-02 (22) 26.12.83 (46) 1.5.10.86.Бюл. 1Ф 38 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.,А.А.)1(цанова (72) "А.В.Меркулов, А.М.Косов, о

В.Н.Флеров, Е.Н.Кудрявцев, А.И.Мокрецов, Т.М.Осина и M.Ï.Ñåäîâ (53) 621.357.7:669.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .Ф 645991, кл. С 25 D 3/22, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 307115, кл. С 25 D 7/22, !970. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЦИНКОВАНИЯ (57) Изобретение относится к электроосаждению блестящих цинковых покрытий. Цель изобретения — расширение диапазона рабочих плотностей тока.

Электролит содержит, г/л: окись цинка 10 15 едкий натр 80-130; продукт реакции дихлорэтана или этиленхлоргидрина с гексаметилентетрамином 1015. Введение в электролит продукта реакции позволяет расширить диапазон рабочих плотностей тока. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

1263726

Изобретение относится к электроосаждению блестящих цинковых покрытий из нецианистых щелочных электролитов и может быть использовано для декоративной отделки- металлических изделий.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих плотностей тока.

Осаждение цинка в электролите осуо

,ществляют при 15-35 С.Интервал катодных плотностей тока, в котором получают плотное блестящее покрытие,составляет 0,25-17 А/дм . Корректировку электролита по блескообразующей добавке проводят через 8 ч работы ванны из расчета 0 5-0,6 мл на 1 А/ч протекающего электричества.

Блескообразующую добавку готовят следующим безотходным способом.

Смесь, содержащую, вес.ч.: гексаметилентетрамин (ГИТА) 100; вода 100 и дихлорэтан (ДХЭ) 35, кипятят прн постоянном перемешивании с обратным холодильником в течение 7-8 ч. Такая продолжительность процесса отвечает полному израсходованию дихлорэтана и образованию сиропообразного продукта реакции. Полученная добавка устойчива в щелочной среде, нетоксична, обладает слабым аммиачным запахом, может длительно храниться без изменения блескообразующих свойств.

Такие же характеристики электролита достигаются при использовании в качестве блескообразователя продукта взаимодействия ГИТА с этиленхлоргидрином (ЭХГ). Последний в отличие от дихлорэтана растворим в воде, поэтому исходная смесь со 100 вес.ч.ГИТА, 100 вес.ч. воды и 35 вес.ч. ЭХГ реагирует быстрее н процесс приготовления блескообразователя завершается при температуре кипения за 2,5-3 ч.

Структурные формулы четвертичных аммонневых солей, входящих в состав продуктов реакции, имеют следующий вид: гексаметилентетрамин с дихлорэтаном гексаметилентетрамин с этиленхлоргидрином М

СИ н, СН. .1, М, со, СБ, а- СН2

- СН»-С

10 СИ GH

Электролит готовят следующим образом.

Смешивают рассчитанные количества

15 едкого натра и окиси цинка, прибавляют восьмую часть требуемого количества воды и ведут осторожное перемешивание до полного растворения окиси цинка. Далее раствор доводят водой

20 до заданной концентрации, охлаждают и перекачивают в ванну цинкования, куда при перемешивании вводят блескообразующую добавку в исходном количестве 10-15 г/л.

В таблице представлены составы электролита и их свойства.

Снижение концентрации окиси цинка в электролите ниже 10, г/л приводит к заметному уменьшению катодного выхо30 да по току цинка что снижает произ-.

Э водительность процесса цинкования.Повьлпение концентрации выше 15 г/л вызывает уменьшение рассеивающей способности электролита и ухудшает качество получаемых покрытий.

Концентрация едкого натра в интервале 80-130 г/л является оптимальной для поддержания достаточно высокой электропроводности электролита и баланса работающей ванны по цинку. Сни40 жение содержания щелочи ниже 80 г/л уменьшает анодный выход по току цин- ка и электролит начинает во времени обедняться цинком. Повышение концецтрации едкого натра выие 130 г/л приводит к обратному эффекту. Баланс ванны по цинку может дополнительно регулироваться изменением поверхности анодов.

Приведенный интервал исходного со50 держания блескообразующей добавки

10-15 г/л отвечает цинкованию сложнопрофилированных изделий в неперемешиваемом электролите. С введением перемешивания расширяется диапазон рабо55 чих плотностей тока, в котором получаются блестящие покрытия. Нижний предел исходной концентрации блеско- образующей добавки обусловлен достиз 1263 жением достаточного интервала рабочих плотностей тока и зависит от условий покрытия и профиля деталей. Верхний предел обусловлен снижением катодного выхода по току цинка с ростом содержания блескообразующей добавки.

Электролит не требует проработки током, допускает использование дпя приготовления промышленной воды.Оцинкованные детали могут подвергаться хроматированию без промежуточного осветления в азотной кислоте. Скорость осаждения покрь.тия в рабочем интервале плотности тока составляет 0,3—

0,7 мкм/мин, выход по току цинка 50 —

70, микротвердость получаемых покры- L тий 80-100 кг/мм

Рассеивающая способность электролита, измеренная в щелевой ячейке

Моллера с пятисекционным разборньп катодом, составляет 33 — 34 . Степень блеска цинковых покрытий, получаемых из предлагаемого электролита, в диа- пазоне плотностей тока 0,25 — 17 А/дм составляет 55-80 по отношению к се25 ребряному зеркалу.

Формула изобретения

1. Электролит цинкования, содержа-Зц щий окись цинка, едкий натр и блескообраэователь, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих плотностей тока,он содержит в качестве блескообразовате-35 ля продукт реакции дихлорэтана или этиленхлоргидрина с гексаметилентетрамином при следующем соотношении компонентов, г/л:

Окись цинка 10-15 40

Едкий натр 80-130

726

Продукт реакции дихлорэтана или этиленхлоргидрина с гексаметилентетрамином

10-15

Четвертичные аммониевые

49-51 хлористые соли

Хлористый аммоний

Алифатические альдегиды

Вода

4-6

2-4

Остальное

3, Электролит по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что продукт реакции этиленхлоргидрина C гексаметилентетрамином содержит четвертичные аммониевые ллористые соли, хпористый аммоний, алифатические альдегиды и воду при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Четвертичные аммониевые хлористые соли

Хлористый аммоний

Апифатические альдегиды

Вода

51-53

4-6

2-4

Остальное

2. Электролит по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что продукт реакции днхлорэтана с гексаметилентетрамином содержит четвертичные аммониевые хлористые соли, хлористый аммоний, алифатические альдегиды и воду прМ следующем соотношении компонентов, мас. :

)263726

Ж I 1

1 41 1»

ozo а Х

1- О

И М

1 I

Ck Ф U Ж

C) л

С Ъ (") О1

°

Р Ъ

С Ъ л

Ф Ъ

С ) О л

С ) С ) ! л

>У л

Ю л и

Ю О

>Г л О л

° Ь

Ch и

I, I .

1

1.

1

>>1 л л О л л (О О

О 1»

u I

Л 31l ь

Ю ь л

1 & .Ю

1. V

33э„

O I>; e q

mum>o

Ю

Ц х

E о»- 1

М I

1

I

I а оом3, mooo

cd

Зо жй

6 1 I Ixl о л

С Ъ

° ь ь о

Ф

СЧ

С 1 л ь о л л

СЧ л

С> о л о

»> л ь о о о сч о

g а

М о

Ю

3.4 1 1 AI

Ж Ф I И

ct ад о о >xeео O I-dI Oak

C О t> 1» М О 3 й-"И 2

5 о g) о

И

fl М о

>Ж 1»

>> л

Р

Ц

С>

»»

Я 4 о

Ю о ос и

Р o,g

М В3.

6 2

Ю

Р ) с 3

1/

СЧ

\1 л л О

1/ г л О

М

С0 О ю

Ю ь »

ev o

Ю Ю о

«» ф о

О1 .

1Г) Щ

Ю! 263726

М.Я о В.)3 ф

Ro4

Р бЪ а

Р и Я

Й Й

В

1 н

С4

Ю о сЧ <Ч Ю

1263?26

СЧ

1 о

С4

»Г л

С»1

Г»1 л

О

1 о

О л т

C) л

СО.4 Ь

34

О

Е м

О и

О

° »

Л21 1

C) л (1

С4 л о

О Ф Ф g О и о о о о

СО л о

I х

14 ф а

1 U

Ф а w х

f» 01 й

Я 3! а

Й »»

С» С» х х

Ф о

1

М I б С3 Х О Э мхе а М

Маада!-О

V и С! И И ф о oue <а ф3Хо фоа

Оч Ф О Х 6I Е f в

И1! ф

° х ф I 34 (ф Х ф1. О

)»» (! 55»» ь4х Й ахах

1ф1

fx! — а л ф

6l

Ц

l0 ф

О

CJ а х &» х со х (J Я х о и