Способ электроосаждения цинка

 

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению цинка, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для покрытия деталей с целью защиты их от коррозии. В электролит цинкования, содержащий сульфат цинка, борную кислоту и воду, вводят фиксатор Ф при следующем соотношении компонентов, г/л: сульфат цинка 200-250, борная кислота 25-30, фиксатор Ф 1-2, рН 3-5, а электроосаждение ведут при температуре 18-25oС, катодной плотности тока 2-10 А/дм2 с выходом по току 83-97%. Технический результат: разработка простого по составу стабильного электролита, который позволил бы получать блестящие покрытия в более широком интервале плотностей тока без предварительной проработки. 1 табл.

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению цинка, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для покрытия деталей с целью защиты их от коррозии.

Для электроосаждения цинка известно большое количество электролитов. Для покрытия деталей простой конфигурации, как правило, используются кислые электролиты цинкования. Из кислых электролитов довольно широкое применение находят сульфатные электролиты, содержащие в своем составе различные органические вещества [1]. Наиболее близким к изобретению относится сульфатный электролит цинкования следующего состава [1], г/л: Сульфат цинка - 200-250 Сульфат алюминия - 25-30 Борная кислота - 25-30 Декстрин - 8-10 Блескообразователь ДЦУ - 0,5-1,0 Блескообразователь У2 - 1,0-1,5 рН - 4,0-4,2 Режим осаждения: Температура, oС - 15-30
Катодная плотность тока, А/дм2 - 1-3
Недостатки этого электролита:
1. Довольно сложный состав (для получения блестящих поверхностей необходима комбинация трех органических веществ: декстрин, ДЦУ, У2).

2. Узкий интервал плотностей тока для получения блестящих поверхностей.

3. Электролит нестабилен в работе, при длительном стоянии ванны без тока на поверхности электролита образуются хлопьевидные сгустки (грибки), при этом осадки получаются темными.

4. Требуется предварительная проработка.

Задача изобретения - разработка более простого по составу стабильного электролита цинкования, который позволил бы получать блестящие покрытия в более широком интервале плотностей тока без предварительной проработки.

Поставленная цель достигается тем, что в электролит цинкования, содержащий сульфат цинка, борную кислоту, вводят фиксатор Ф при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сульфат цинка - 200-250
Борная кислота - 25-30
Фиксатор Ф - 1-2
рН - 3-5
а электроосаждение ведут при температуре 18-25oC, катодной плотности тока 2-10 А/дм2 с выходом по току 83-97%.

Процесс проводится при перемешивании электорлита.

Борная кислота является буферирующей добавкой для поддержания рН (рН 3-5). При рН<3 получаются полублестящие покрытия. При рН>5 электролит работает нестабильно, получаются шероховатые покрытия.

Фиксатор Ф является блескообразующей добавкой. Фиксатор Ф - это продукт конденсации фенола с формальдегидом.

Структурная формула фиксатора Ф:

Концентрация его в электролите должна быть в пределах 1-2 г/л. При концентрации <1 г/л получаются серебристые покрытия. При концентрации >2 г/л значительно снижается интервал рабочих плотностей тока для получения блестящих покрытий.

В качестве анодов используется цинк марки ЦО или Ц1. Во избежание загрязнения электролита анодным шламом цинковые аноды следует заключать в чехлы из полипропиленовой ткани.

Готовят электролит следующим образом.

Необходимое количество сульфата цинка растворяют в дистиллированной воде в отдельной емкости при температуре 60oС. Борную кислоту растворяют при температуре 90oС. Приготовленные растворы заливают через фильтр в рабочую ванну. После этого в электролит добавляют фиксатор Ф (предварительно растворенный в дистиллированной воде при комнатной температуре), доливают дистиллированной водой до заданного уровня и перемешивают электролит. Проверяют величину рН, корректируя ее величину 2-3 процентным раствором серной кислоты или едкого натра.

В таблице приведены предлагаемые (1-3) и известные (4-5) составы электролитов и условия электроосаждения блестящих цинковых покрытий.

Как видно из таблицы, предлагаемый электролит (1-3) имеет простой состав. Для получения блестящих покрытий в электролите присутствует одно органическое вещество, фиксатор Ф.

Электролит стабилен в работе и не требует предварительной проработки для получения блестящих покрытий.

Известный электролит (4-5) имеет довольно сложный состав. Для получения осадков с блеском в электролите присутствует три органических вещества (декстрин, блескообразователь ДЦУ и У2). Электролит нестабилен в работе. Для получения блестящих покрытий необходима предварительная проработка электролита.

Из таблицы также видно, что интервал рабочих плотностей тока для получения блестящих покрытий значительно шире (iк=2-10 А/дм2) по сравнению с известным электролитом (iк=1-3 А/дм2).

Полученные блестящие покрытия из предлагаемого электролита имеют мелкокристаллическую структуру и прочно сцеплены с основным металлом.

Источник информации
1. Гальванотехника. Справ, изд. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галль И.Е. и др. М.: Металлургия, 1987, 736 с.


Формула изобретения

Способ электроосаждения цинка в электролите, содержащем сульфат цинка, борную кислоту и воду, отличающийся тем, что в электролит вводят фиксатор Ф при следующем соотношении компонентов, г/л:
Сульфат цинка - 200 - 250
Борная кислота - 25 - 30
Фиксатор Ф - 1 - 2
pН - 3 - 5
а электроосаждение ведут при температуре 18-25oС, катодной плотности тока 2-10 А/дм2 с выходом по току 83-97%.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к нанесению цинковых покрытий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к способам получения композиционных электрохимических покрытий на основе цинка

Изобретение относится к электролитическому нанесению цинковых покрытий и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металлических изделий от коррозии

Изобретение относится к области электроосаждения цинковых покрытий из бесцианидного щелочного электролита и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в т.ч

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к нанесению цинковых покрытий на поверхность алюминия и его сплавов, и может быть использовано в автомобильной, электротехнической, радиоэлектронной, легкой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электрохимическим покрытиям, и может быть использовано в машиностроении для защиты металлоконструкций от коррозии

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к электрохимическому осаждению цинковых покрытий

Изобретение относится к электролитическому осаждению цинковых покрытий

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрохимическому осаждению цинка, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для покрытия деталей с целью защиты их от коррозии

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению цинковых блестящих покрытий, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металла от коррозии и обеспечения декоративного вида
Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для получения цинковых покрытий на деталях различного назначения с целью защиты от коррозии
Изобретение относится к области нанесения гальванических покрытий, в частности цинковых, и может быть использовано в машиностроении для защиты металлоконструкций от коррозии

Изобретение относится к области электрохимии, в частности к нанесению гальванических покрытий, и может быть использовано в отраслях машиностроения для защиты металлоконструкций от коррозии

Изобретение относится к области гальванотехники
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для получения цинковых покрытий на деталях из стали с целью защиты их от коррозии
Изобретение относится к гальванотехнике, а именно: к электрохимическому нанесению цинка, и может найти применение в авиационной технике, машиностроении, автомобильной промышленности и других отраслях техники. Электролит цинкования содержит: хлорид цинка 60-80 г/л, калий хлористый 120-180 г/л, борную кислоту 20-30 г/л, бензилиденацетон 0,3-0,5 г/л, бензоат натрия 3,0-5,0 г/л, препарат ОС-20 1,5-2,5 г/л и синтанол АЛМ-10 1,5-2,5 г/л. Изобретение позволяет расширить диапазон катодных плотностей тока и повысить степень блеска цинковых покрытий. 2 табл.
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности прецизионных магнитомягких сплавов типа пермаллой, для получения фосфатного электроизоляционного покрытия толщиной 8-15 мкм. Первый вариант способа включает нанесение на поверхность сплава типа пермаллой гальванического цинкового покрытия из цинкатного электролита, содержащего ZnO – 6-14 г/дм3 и NaOH – 80-140 г/дм3, при плотности тока 3-4 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:2 и температуре 15-30°C в течение 5-7 мин. После этого на слой цинка наносят фосфатный слой при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут раствором, содержащим, г/дм3: P2O5 – 7,4-9,8, Mn2+ – 2,1-2,8, Zn2+ – 11,0-13,0, NO3- – 21,0-25,0, NO2- – 0,3-0,5. Во втором варианте способа на поверхность сплава наносят гальваническое цинковое покрытие из цианистого электролита, содержащего ZnO – 15-45 г/дм3, NaCN – 30-120 г/дм3, NaOH – 35-100 г/дм3, при плотности тока 1-5 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:1 и температуре 15-30°C в течение 14-17 мин, после чего наносят фосфатный слой по первому варианту. Техническим результатом является получение плотной, мелкокристаллической однородной фосфатной пленки толщиной 8-15 мкм, имеющей величину пробивного напряжения не ниже 70 В. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 пр.
Наверх