Электролит для получения цинк-никелевого покрытия

 

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к получению гальванических покрытий сплавом цинк-никель. Электролит содержит, г/л: сернокислый цинк 120 - 140; сернокислый никель 160 - 180; хлористый никель 25 - 45; сернокислый натрий 20 - 40; борная кислота 20 - 40; трисоксиметилфосфин 5 - 10.

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к получению гальванических покрытий сплавом цинк-никель.

Известен кислый сульфатный электролит для получения цинк-никелевых покрытий [1] содержащий в своем составе триэтаноламин и сульфосалициловую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 45-65 Сернокислый никель 70-90 Сульфосалициловая кислота 10-15 Триэтаноламин 50-60 Процесс ведут при воздушном или механическом перемешивании, плотность тока 2-3 А/дм², выход по току 95-97% Содержание цинка и никеля в сплаве покрытия 8-11% Недостатком этого электролита является необходимость применения смеси добавок. Блескообразование сильно зависит от рН электролита (рН 5) и наблюдается только при перемешивании в ходе процесса. Проводились испытания коррозионной стойкости и отражательной способности покрытий на качественном уровне, количественные данные отсутствуют.

Наиболее близким по составу к предлагаемому электролиту является кислый сульфатный электролит осаждения цинк-никелевых сплавов [2] при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 127 Сернокислый никель 165 Хлорид никеля 36 Сернокислый натрий 30 Борная кислота 30 Однако этот электролит не позволяет получать блестящих покрытий. Коррозионное сопротивление покрытий в этом электролите составляет 235 Ом˙см² (определена нами для покрытий, полученных в электролите приведенного состава).

Целью изобретения является получение блестящего покрытия цинк-никелевым сплавом, увеличение коррозионной стойкости.

Для этого в электролит для получения цинк-никелевого сплава, содержащий сернокислый цинк, сернокислый никель, хлорид никеля, сернокислый натрий и борную кислоту, вводят трисоксиметилфосфин при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 120-140 Сернокислый никель 160-180 Хлористый никель 25-45 Сернокислый натрий 20-40 Борная кислота 20-40 Трисоксиметилфосфин 5-10 Процесс ведут при плотности тока 1,5-3,0 А/дм², рН 4,5-5,0. Выход по току 97-98% Состав сплава зависит от плотности тока, содержание никеля находится в интервале 10-20% Изменение концентрации компонентов выше верхнего и ниже нижнего предлагаемых пределов приводит к потере степени блеска, уменьшению коррозионной стойкости и нарушению процесса осаждения сплава.

Электролит готовят простым смешением компонентов.

В процессе осаждения нет необходимости в перемешивании электролита.

В предлагаемом электролите получают полублестящие покрытия цинк-никелевым сплавом со степенью блеска 35-45% относительно алюминиевого зеркала и корозионным сопротивлением 1100-3000 Ом˙см².

Синтез трисоксиметилфосфина известен [Труды Казанского химико-технологического института, 1969, вып.40, ч. 11, с.107] Применение трисоксиметилфосфина в качестве блескообразующей добавки в электролиты не известно.

П р и м е р 1. Электроосаждение цинк-никелевого сплава ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 120 Сернокислый никель 170 Хлористый никель 30 Сернокислый натрий 20 Борная кислота 20 Трисоксиметилфосфин 5 Плотность тока 1,5-3,0 А/дм², рН 4,5-5,0, время осаждения 20-30 мин, выход по току 97-98% коррозионное сопротивление 1500 Ом˙см², степень блеска 40% относительно алюминиевого зеркала.

П р и м е р 2. Электроосаждение цинк-никелевого сплава ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 130 Сернокислый никель 160 Хлористый никель 35 Сернокислый натрий 30 Борная кислота 30 Трисоксиметилфосфин 7 Плотность тока 1,5-3,0 А/дм², рН 4,5-5,0, время осаждения 20-30 мин, выход по току 97-99% коррозионное сопротивление 3000 Ом˙см², степень блеска 45% относительно алюминиевого зеркала.

П р и м е р 3. Электроосаждение цинк-никелевого сплава ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 140 Сернокислый никель 175 Хлористый никель 45 Сернокислый натрий 30 Борная кислота 40 Трисоксиметилфосфин 9 Плотность тока 1,5-3,0 А/дм², рН 4,5-5,0, время осаждения 20-30 мин, выход по току 97-98% коррозионное сопротивление 2600 Ом˙см², степень блеска 40% относительно алюминиевого зеркала.

П р и м е р 4. Электроосаждение цинк-никелевого сплава ведут в электролите при следующем соотношении компонентов, г/л: Сернокислый цинк 135 Сернокислый никель 180 Хлористый никель 25 Сернокислый натрий 40 Борная кислота 25 Трисоксиметилфосфин 10 Плотность тока 1,5-3,0 А/дм², рН 4,5-5,0, время осаждения 20-30 мин, выход по току 97-98% коррозионное сопротивление 1100 Ом˙см², степень блеска 35% относительно алюминиевого зеркала.

Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получать полублестящие покрытия сплавом цинк-никель с хорошим декоративным видом, высокой коррозионной стойкостью, превышающие по этим показателям покрытия, полученные в электролите по прототипу и аналогу.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНК-НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ, содержащий сернокислый цинк, сернокислый никель, хлористый никель, сернокислый натрий, борную кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трисоксиметилфосфин при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сернокислый цинк 120 140
Сернокислый никель 160 180
Хлористый никель 25 45
Сернокислый натрий 20 40
Борная кислота 20 40
Трисоксиметилфосфин 5 10