Электролит для осаждения сплава серебро-никель

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в приборостроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит содержит, г/л: азотнокислое серебро 25-35, сернокислый никель 5-10, серноватистокислый натрий 30-50, молочную кислоту 0,5-0,8 и воду до рабочего объема. Технический результат - расширение интервала рабочих плотностей тока и повышение коррозионной стойкости осаждаемых покрытий. 1 табл.

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава серебро-никель.

Известен электролит для осаждения сплава серебро-никель, содержащий соли серебра, никеля и двуфосфорнокислый калий [Буркат Г.К., Федотьев Н.П., Вячеславов П.М. Ж. прикладной химии, 1968, т.41, №2, 427-430].

Однако из данного электролита можно получать осадки только при малых плотностях тока (0,3-0,5 А/дм²) и с низкой коррозионной стойкостью (0,4-0,5 г/м²·ч).

Задачей изобретения и техническим результатом являются расширение интервала рабочих плотностей тока и улучшение качества покрытий (повышение коррозионной стойкости).

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава серебро-никель содержит азотнокисле серебро и сернокислый никель и дополнительно - серноватистокислый натрий (Na₂S₂O₃) и молочную кислоту (С₃Н₅О₃) при следующем соотношении компонентов, г/л: азотнокислое серебро - 25-35, сернокислый никель - 5-10, серноватистокислый натрий - 30-50, молочная кислота - 0,5-0,8, вода - до рабочего объема.

Серноватистокислый натрий связывает ионы серебра и никеля в прочные водорастворимые комплексы (Igβ_Ag=14,15 и Igβ_Ni=2,06), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.

Введение молочной кислоты способствует улучшению буферных свойств раствора, модифицированию структуры и осветлению катодных осадков.

Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли азотнокислого серебра, соли сернокислого никеля и серноватистокислого натрия. Половину раствора серноватистокислого натрия добавляют при перемешивании в раствор соли азотнокислого серебра, а вторую половину раствора серноватистокислого натрия - в раствор соли сернокислого никеля. Смеси растворов оставляют на 15-20 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната серебра добавляют раствор комплексоната никеля. К полученной смеси добавляют молочную кислоту и доводят объем электролита до рабочего водой. Кислотность электролита корректировали водным раствором аммиака.

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 0,5-1,5 А/дм², температуре 20-25°С, рН 8,5-9,5 при перемешивании.

Граничные значения концентраций солей серебра и никеля в электролите обусловлены составом получаемого сплава, который в зависимости от режимов электролиза может содержать от 3 до 9% никеля.

Нижний предел концентрации серноватистокислого натрия обусловлен выпадением осадков из раствора. Увеличение концентрации выше указанного значения не оказывает влияния на свойства электролита и является нецелесообразным.

Уменьшение концентрации молочной кислоты в электролите ниже указанного значения не приводит к существенному изменению структуры, а с увеличением концентрации выше предложенного предела формируются матовые покрытия с шероховатой поверхностью.

Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.

В результате использования предлагаемого электролита в 1,5-3,0 раза расширяется интервал рабочих плотностей тока по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 2-2,5 раза 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 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Таблица 1
Компоненты электролита, г/л и результаты исследований	Состав по примерам
1	2	3
азотнокислое серебро	25	30	35
сернокислый никель	5	7,5	10
серноватистокислый натрий	30	40	50
молочная кислота	0,5	0,6	0,8
Плотность тока, А/дм2	0,5	1,0	1,5
Температура, °С	20	22,5	25
рН	8,5	9,0	9,5
Выход по току, %	92	95	98
PC электролита (по Фильду), %	54	56	58
Содержание никеля, %	5,2	6,9	8,6
Скорость коррозии, г/м2·ч	0,25	0,2	0,18
Внешний вид покрытий	светло-серые, плотные	светлые, полублестящие	светлые, гладкие, полублестящие

Электролит для осаждения сплава серебро-никель, содержащий азотнокислое серебро и сернокислый никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серноватистокислый натрий и молочную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

азотнокислое серебро	25-35
сернокислый никель	5-10
серноватистокислый натрий	30-50
молочная кислота	0,5-0,8
вода	до рабочего объема