Электролит для получения никелевых покрытий

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к получению никелевых покрытий с разньсм переходным сопротивлением. Электролит может быть использован для получения низкоомных никелевых покрытий, применяемых в слаботочных контактах, работающих с малым нажатием. Цель изобретения - уменьшение переходного сопротивления никелевых покрытий. Сущность изобретения состоит в том, что в злектролит, содержащий сернокислый никель и винную кислоту, дополнительно вводят глицерин. Электролит имеет следующий составs мас,%: серно-кислый никель ,0,53-1,0; винная кислота 0,03-0,35; глицерин 0,011- 0,033 Низкое переходное сопротивление никелевых покрытий обусловливается образованием на их поверхности тонких оксидных пленок, толщина которых не превьппает 1,0-2,0 нм. Изоб-. ретение может найти применение на предприятиях приборостроения, радиопромышленности , среднего машиностроения для нанесения ни контакты, работающие с истиранием поверхности. 2 табл. (Л С со 0 N5 TJ К

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 (122 (522 4 С 25 D 3

1

Ь ) Ррт д 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П1ЬЛ;.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956120/31-02 ((227 17.09.88 (46) 30.06.87. Бюл. 219 24 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.В. Бондаренко, E.È. Бубликив и Л.В. Уфимцева (53) 621.357.7:669.248(088.8) (56) РЖ. Коррозия и защита от коррозии, 1972, N - 3, реф. ЗК329.

Совершенствование технологии гальванических покрытий. Киров, 1983, с. 39-40. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к получению никелевых покрытий с разным переходным сопротивлением, Электролит может быть использован для получения низкоомных никелевых покрытий, применяемых в слаботочных контактах, работающих с малым нажатием. Цель изобретения — уменьшение переходного сопротивления никелевых покрытий.

Сущность изобретения состоит в том, что в электролит, содержащий сернокислый никель и винную кислоту, дополнительно вводят глицерин. Электролит имеет следующий состав, мас.Х: серно-кислый никель,0,53-1 0; винная кислота 0,03-0,35; глицерин 0 0110,033. Низкое переходное сопротивление никелевых покрытий обусловливается образованием на их поверхности тонких оксидных пленок, толщина которых не превышает 1,0-2,0 нм. Изобретение может найти применение на 3 предприятиях приборостроения, радиопромышленности, среднего машиностроения для нанесения на контакты, ра. ботающие с истираннем поверхности.

2 табл.

1 13202

Изобретение относится к гальвано". стегии„ в частности к электролитическому получению никелевых покрытий,, Цель изобретения - снижение переходного сопротивления никелевых покрытий.

Сущность изобретения состоит в том, что электролит, содержащий серно-кислый никель и винную кислоту, дополнительно содержит глицерин. 10

Низкое переходное сопротивление имеет место при малых сравнивающих контактных нагрузках и коммутирующих токах и объясняется свойствами полученного никеля, На его поверхности пленка окислов оказывается тоньше, чем у покрытий, полученных иэ известных электролитов.

Так, если в известных электроли- 20 тах ее толщина составляет 6,0-12,0 нм, то в электролите по изобретению толщина окисной пленки на никелевых покрытиях не превышает 1,0-2,0 нм.

Переходное сопротивление получае- 25 мых никелевых покрытий находится в непосредственной зависимости от концентрации глицерина в электролите (см. табл. 1). Покрытия получены из электролита с постоянной концентраци- 30 ей .серно-кислого никеля О,S мас.X u винной кислоты 0,01 мас.7.

Кроме того, добавление глицерина позволяет увеличить концентрацию серно-кислого никеля и, вследствие этого,35 снизить напряжение между электродами, что также благоприятно отражается на получении никелевых покрытий с низкоомным переходным сопротивлением.

Кроме того, такие покрытия получа- щ ются в более широком диапазоне плотностей тока. Электропроводность раствора намного больше, чем у известных растворов, и падение напряжения в электролите между электродами в элек- 5 тролизере барабанного типа уменьшается от 30-50 до 8-10 В по сравнению с известным электролитом.

Переходное сопротивление падает с увеличением сдавливающего усилия. При р0 нагрузке 0,01 H сопротивление составляет 5-8 мОм, в то время как в известном электролите — 20-30 мОм. Кроме того, у покрытий, полученных из известного электролита, сохраняется 55 низкое переходное сопротивление только до тэлщины 8-10 мкм. В электроли-! те по изобретению толщина покрытия може 7 б iITEi поBblBIPHB до 60 MKM > >4TO

63 особенно важно для контактов, работающих с истиранием поверхности. При этом сохраняется высокая коррозионная стойкость осадков. Оии выдерживают климатические испытания. Паяемость осадков не хуже, чем у полученных по известному способу.

П р и и е р 1. Злектрохимическое осаждение никелевых покрытий с низкоомным переходным сопротивлением проводят в электролите, содержащем,. моль/л:

Серно-кислый никель 0,8

Винная кислота 0,35

Глицерин О, 033 при рН 2,00, температуре 50 С и катодной плотности тока 15 А/дм . Осаждение проводится на мелких деталях.в электролизере барабанного типа в ванне объемом 5 л.

Получены полублестящие никелевые покрытия, обладающие переходным со-з противлением 6, 1 10 Ом, при сдавливающей нагрузке на контакт 0,07 Н..

Напряжение на электролизере 9,4 В при токе 5 А, 1

Пример 2. Электрохимическое осаждение никелевых покрытий с низ" коомным переходйым сопротивлением проводят аналогично примеру 1 в электролите, содержащем, моль/л:

Серно-кислый никель l,0

Винная кислота 0,15

Глицерин 0,022 при рН 2,4, температуре,50 С и катодной плотности тока 7,5 А/дм . Напряжение на электролизере 9,2 В при токе 5 А.

Получены полублестящие никелевые покрытия, обладающие переходным со-3 противлением 3,6 10 Ом при сдавливающей нагрузке на контакт 0,07 Н и токе через контакт 0,5 А.

Hp и м е р 3. Электрохимическое осаждение никелевых покрытий с низкоомным переходным сопротивлением проводят аналогично примеру 1 в электролите, содержащем,, моль/л:

° Серно-кислый никель 0,53

Винная кислота 0,03

Глицерин 0,011 о при рЦ 2,6, температуре 50 С и катодной плотности тока 3 А/Дм . Напряжет ние на ванне 9,1 В при токе 5 А.

1320263

О, 53-1, 0

0,03-0, 35

0,0)1-0,033

Таблица !

Переходное сопротивление, мОм, при токе через контакт,. А, и силе, сдавливающей контакт, Н

Концентра.— ция гли-: церина, мас.7

0,05

1 0,2 0

0,5 ,2 (0,07,5

0,07 0 0 5 !

19,6 4,8 3,6 3,1 17,4 3,8 3,3 3,0

6,8 5,5 3,7 . 2,8 5,2 . 3,6 2,8 7,9

0,0!!

О, 022

0,033

0,055

4 9 3,2. 2,3 7,2 5 6 2,8 2,0

5,5

6,9 5 6 2,3 !,8 5,9 4,3 2,6 1,8

89 65 23 08. 89 79 32 08

15,1 8,8 3,1 2,7 !5,4

4,2 2,7

0,10

Таблица 2

Содержание компонентов, моль/л, параметры процессов и характеристики покрытий по примеру

Компоненты и свойства покрытий электролита

Прототип Без винной кислоты

Сульфат никеля 0,8

0;14

0 53

1,0

1,0

Борная кислота

0,5

0,45

0,03

Получены полублестящие никелевые покрытия, обладающие переходным сопротивлением 3,9 10 Ом, при нагрузке на контакт 0,07 Н и токе через конГ такт 0,5 А.

Величина рН электролита регулировалась добавлением раствора углекислого никеля марки х.ч., остальные компоненты марки ч.д.а. или ч.

Для получения сравнительных данных !О параллельно проводили испытание образцов, полученных из известного раствора и из раствора, содержащего глицерин, но без винной кислоты, в которой в качестве буфера добавлена борная кислота. Измерения микротвердости проводились на приборе ПИТ-3, внутренние напряжения определяли методом гибкого катода, а рассеивающую способность — в щелевой ячейке с раз- 20 борным катодом, выходы по току находились весовым методом.

Винная кислота 0,35 0,15

Свойства получаемых покрытий. представлены в табл. 2.Электролит по изобретению может быть использован HB получение HH9KQ омных никелевых покрытий, используемых в слаботочных контактах, работающих с малым нажатием.

Формула изобретения, Электролит для получения никелевых

I покрытий, содержащий серно-кислый никель и винную кислоту, о т л и ч аю щ,-и и с я тем, что, с целью уменьшения переходного сопротивления покрытий, электролит дополнительно содержит глицерин при следующем соотношении компонентов, мас.l:

Серно-кислый никель

Винная кислота

Глицерин

1320263

Продолжение табл. 2

Содержание компонентов, моль/л, параметры процессов и характеристики покрытий по примеру

0,022

0,033 0,022

Глицерин

0,011

Температура о электролита, С 50

50

Плотность тока, А!дм

3,0

7,5

2,0

2,0

2,6

2,0 рН

3,5

Скорость осаждения, мкм/ч 60

1О0

120

Внутреннее напряжение, мПа 100

31

1500

i2 пор см2 яБ е с и о р и с ты е

Рассеивающая способность (метод щелевой ячейки), 7.

Микротвердость, мПа

2090

1600

2600 2000

1600 Выход по току для металла, Ж 74

84,2

96,6

-95

26

0,07

6,1

5,5

0,2

4,8

18,2

4,5

5,0

2i,E

2,2

3,0

2,0

0,5.

2,3

ВНИИ11И Заказ 2614/24

Тираж 612 Подписное

11роизв.-полигр. пр-тие, в. Ужгород, ул. Проектная, 4

Компоненты и свойства покрытий электролита

Пористость при толщине более

5 мкм

Переходное сопротинление, мОм, при наврузке, EE

Прототип Hes винной кислоты