Электролит для осаждения сплава висмут-таллий
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении. Электролит содержит, г/л: сернокислый висмут 30-40; сернокислый таллий 10-20; трилон Б 40-50; сернокислый алюминий 20-30; выравниватель А 25-35. Технический результат: повышение коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава висмут-таллий
Известен электролит для осаждения сплава висмут-таллий, содержащий перхлораты висмута, таллия, хлорную кислоту и цитрат натрия [1]. Однако из данного электролита осаждаются шероховатые матовые покрытия с крупнокристаллической структурой и низкой коррозионной стойкостью (1,8-2,6 г/м2·ч).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости получаемых покрытий.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей висмута и таллия, содержит трилон Б (этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевую соль) и в его состав дополнительно введены сернокислый алюминий и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил полиэтиленгликолевого эфира алкилфенола) при следующем соотношении компонентов, г/л:
| сернокислый висмут | 30-40; |
| сернокислый таллий | 10-20; |
| трилон Б | 40-50; |
| сернокислый алюминий | 20-30; |
| выравниватель А | 25-35. |
Трилон Б связывает ионы висмута и таллия в очень прочные трилонатные комплексы (lg βBi-ЭДТА=27,9 и lg βТ1-ЭДТА=5,8), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Поверхностно-активное неионогенное вещество - выравниватель А, - адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков. Дополнительное введение сернокислого алюминия способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли таллия и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли таллия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната таллия. К полученной смеси добавляют сернокислый алюминий и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.
Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 0,5-2,5 А/дм2, при температуре 20-25°С, рН 1,5-2,5, при перемешивании с использованием висмутового анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице.
Скорость коррозии сплавов, полученных из предлагаемого электролита, на 30-60% меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, полублестящие, прочносцепленные с основой покрытия. Осадки выдерживают изгиб под углом 90° без излома и не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение одного часа и последующего резкого охлаждения.
| Таблица Состав электролитов и свойства покрытий | |||
| Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований | Состав по примерам | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Компоненты: | |||
| сернокислый висмут | 30 | 35 | 40 |
| сернокислый таллий | 10 | 15 | 20 |
| трилон Б | 40 | 45 | 50 |
| сернокислый алюминий | 20 | 25 | 30 |
| выравниватель А | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
| Плотность тока, А/дм2 | 0,5 | 1,5 | 2,5 |
| Температура, °С | 20 | 22,5 | 25 |
| рН | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| Перемешивание, об/мин | 60 | 60 | 60 |
| Выход по току, % | 94 | 97 | 98 |
| Содержание таллия, % | 1,7 | 2,8 | 4,5 |
| Скорость коррозии, г/м2·ч | 1,6 | 1,4 | 1,1 |
| Внешний вид покрытий | серые, матовые | светло-серые, плотные | светлые, гладкие полублестящие |
Литература
1. Sadana Y.N., Kerr W. Metal Finishing., 1980. v.78. №10. p.43-47.
Электролит для осаждения сплава висмут-таллий, содержащий соединения висмута и таллия и комплексон, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серно-кислый алюминий и выравниватель А - бензолсульфат метилдиэтиламинометил полигликолевого эфира алкилфенола, а в качестве комплексона трилон Б - динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, при следующем соотношении компонентов, г/л:
| Серно-кислый висмут | 30-40 |
| Серно-кислый таллий | 10-20 |
| Трилон Б | 40-50 |
| Серно-кислый алюминий | 20-30 |
| Выравниватель А | 25-35 |
