Электролит для осаждения сплава кобальт-висмут

 

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в приборостроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит содержит, г/л: хлористый кобальт 40-60, хлористый висмут 5-15, трилон Б 50-60, борную кислоту 20-30, выравниватель А 2,5-3,5 и воду. Техническим результатом является повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий за счет образования на катоде метастабильных фаз (перенасыщенного твердого раствора висмута в кобальте и интерметаллического соединения Co-Bi). 1 табл.

Изобретение относится к области гальваностении, в частности к электролитическому осаждению сплава висмут-кобальт. Известен электролит для осаждения сплава кобальт-висмут, содержащий сульфат кобальта, хлорид висмута и трилон Б /1/.

Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 46-52%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н растворе серной кислоты 2,1-4,3 г/м²ч.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами. Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в образовании на катоде метастабильных фаз (перенасыщенного твердого раствора висмута в кобальте интерметаллического соединения Co-Bi), что способствует повышению рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном электролите, содержащем хлористый висмут хлористый кобальт и трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), особенностью является то, что в состав дополнительно введены борная кислота и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира) при следующем соотношении компонентов, г/л: хлористый кобальт - 40-60, хлористый висмут - 5-15; трилон Б - 50-60, борная кислота - 20-30, выравниватель А - 2,5-3,5.

Дополнительное введение борной кислоты аммония способствует увеличению электропроводимости раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Поверхностно-активное неионогенное вещество - выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления паров металла, одновременно улучшая смачиваемость поверхности осадков. Трилон Б связывает ионы висмута и кобальта в очень прочные трилонатные комплексы (lgβ_BI(ЭДТА) = 27,9 и lgβ_CO(ЭДТА) = 16,21), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли кобальта и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли кобальта. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната кобальта. К полученной смеси добавляют борную кислоту и выраниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1,0 - 5,0 А/дм², температуре 20-25^oС, рН 1,5-2,5 при перемешивании с использованием висмутового анода.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице.

Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав борной кислоты и выравнивателя А увеличивается на 20-25% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий, осажденных из известкового электролита. Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, полублестящие, прочно сцепленные с основой покрытия. Осадки выдерживают изгиб под углом 90^o без излома и не отслаиваются от основы после нагрева при 250^oС в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Источники информации 1. Поветкин В.В., Ермакова Н.А. //Защита металлов, 1986, т.223, с.463-465.

Формула изобретения

Электролит для осаждения сплава кобальт-висмут, содержащий хлористый кобальт, хлористый висмут, трилон Б - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит борную кислоту и выравниватель А - бензолсульфатметилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира при следующем соотношении компонентов, г/л: Хлористый кобальт - 40-60 Хлористый висмут - 5-15 Трилон Б - 50-60 Борная кислота - 20-30 Выравниватель А - 2,5-3,5

РИСУНКИ

Рисунок 1