Электролит для осаждения сплава свинец-индий

Электролит для осаждения сплава свинец-индий относится к области гальваностегии и может быть использован в машиностроении для получения твердых покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит для осаждения покрытий сплавом свинец-индий содержит, г/л: азотнокислый свинец 15-25, хлористый индий 10-30, трилон Б 45-55, хлористый аммоний 55-60, додецилсульфат натрия 0,1-0,3 и воду, что позволяет получать равномерные твердые коррозионно-стойкие покрытия. 1 табл.

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава свинец-индий.

Известен электролит для осаждения сплава свинец-индий, содержащий азотнокислый свинец, хлористый индий, сернокислый аммоний и полиэтиленполиамин [1]. Рассеивающая способность этого электролита в ячейке Филда составляет 45-53%, микротвердость получаемых покрытий 30-45 МПа, а их скорость коррозии в 1-процентном растворе лимонной кислоты 0,8-0,9 г/м²·ч.

Задачей предлагаемого изобретения является приготовление электролита, обладающего высокой рассеивающей способностью и позволяющего осаждать покрытия сплавом свинец-индий с высокой микротвердостью и стойкостью к коррозии.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава свинец-индий, кроме азотнокислого свинца и хлористого индия, дополнительно содержит трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и додецил-сульфат натрия, а в качестве соли аммония он содержит хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:

азотнокислый свинец	15-25
хлористый индий	10-30
трилон Б	45-55
хлористый аммоний	55-60
додецилсульфат натрия	0,1-0,3

Трилон Б связывает ионы свинца и индия в прочные трилонатные комплексы (lgβ_{Pb ЭДТА}=18,04 и lgβ_{In ЭДТА}=24,95), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита. Замена сернокислого аммония на хлористый повышает электропроводность раствора и улучшает равномерность распределения металла на катоде.

Поверхностно-активное вещество - додецилсульфат натрия, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков, что приводит к повышению равномерности распределения металла на поверхности катода, модифицированию структуры покрытий и улучшает их качество.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли свинца, соли индия и трилона Б. Часть трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли свинца, а вторую половину комплексона - в раствор соли индия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната свинца добавляют раствор комплексоната индия. К полученной смеси добавляют хлористый аммоний и додецилсульфат натрия.

Электроосаждение покрытий проводят при катодной плотности тока 0,5-4,0 А/дм², температуре 20-25°С и рН раствора 1,5-2,5 с использованием анодов из свинца.

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

Рассеивающая способность предлагаемого электролита увеличивается на 15-20% по сравнению с известным. Микротвердость покрытий, полученных из предлагаемого электролита на 25-30% выше, чем покрытий, осажденных из известного. Скорость коррозии покрытий, осажденных из разработанного электролита, в 2-3 раза ниже, чем покрытий из известного электролита.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светло-серые, 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 1 часа и последующего резкого охлаждения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рябченко А.В., Герасименко А.А., Криворучко М.П. Авт. свид. СССР №305205 (1951). БИ №18, 1971.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий
№ п/п	Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований	Состав по примерам
1	2	3
1	Азотнокислый свинец	15	20	25
2	Хлористый индий	10	20	30
3	Трилон Б	45	50	55
4	Хлористый аммоний	55	50	60
5	Додецилсульфат натрия	0,1	0,2	0,3
6	Плотность тока, А/дм2	0,5	2,5	4,0
7	Температура, °С	20	22	25
8	рН	1,5	2,0	2,5
9	Перемешивание, об/мин	60	60	60
10	Выход по току, %	40	65	60
11	Содержание индия, %	12,5	32,0	41,0
12	Рассеивающая способность, %	62	68	65
13	Скорость коррозии, г/(м2·ч)	0,43	0,35	0,28
14	Микротвердость, МПа	52	72	68
15	Внешний вид покрытий	Светло-серые, плотные	Светлые, гладкие	Светлые, гладкие, полублестящие

Электролит для осаждения сплава свинец-индий, содержащий азотно-кислый свинец, хлористый индий, соль аммония и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трилон Б и додецилсульфат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:

азотно-кислый свинец	15-25
хлористый индий	10-30
трилон Б	45-55
хлористый аммоний	55-60
додецилсульфат натрия	0,1-0,3