Электролит для осаждения сплава серебро-индий
Владельцы патента RU 2386731:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит, г/л: азотнокислое серебро 15-25, сернокислый индий 5-15, трилон Б 30-40, борную кислоту 20-30, додецилсульфат натрия 0,2-0,3. Технический результат: получение равномерных блестящих покрытий с высокой коррозионной стойкостью и микротвердостью. 1 табл.
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава серебро-индий.
Известен электролит для осаждения сплава серебро-индий, содержащий хлорид серебра, сульфат индия, феррицианид калия, сульфат аммония, карбонат калия, полиэтиленполиамин [1]. Однако из указанного электролита можно получать осадки только при малых плотностях тока (0,2-0,8 А/дм2), причем, они характеризуются низкими твердостью (600-670 МПа) и коррозионной стойкостью (0,2-0,3 г/м2·ч).
Результатом предлагаемого изобретения является расширение интервала рабочих плотностей тока и улучшение качества покрытий (повышение их твердости и коррозионной стойкости).
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей серебра и индия содержит трилон Б (этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевую соль) и в его состав дополнительно введены борная кислота и додецилсульфат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
- азотнокислое серебро - 15-25;
- сернокислый индий - 5-15
- трилон Б - 30-40
- борная кислота - 20-30
- додецилсульфат натрия - 0,2-0,3.
Трилон Б связывает ионы серебра и индия в прочные трилонатные комплексы (lgβAg-ЭДТА=7,32 и lgβIn-ЭДТА=24,95), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Дополнительное введение борной кислоты способствует увеличению буферных свойств раствора, его электропроводности, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде.
Поверхностно-активное вещество додецилсульфат натрия, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость покрытий.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли серебра, индия и трилона Б. Часть раствора трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли серебра, а вторую половину комплексона - в раствор соли индия. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном перемешивании) к раствору комплексоната серебра добавляют раствор комплексоната индия. К полученной смеси добавляют борную кислоту и додецилсульфат натрия и доводят объем электролита до рабочего водой.
Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 0,5-1,5 А/дм2, при температуре 20-25°С, рН 7,0-8,0 при перемешивании с использованием серебряного анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице.
В результате использования предлагаемого электролита в 1,5-2 раза расширяется интервал рабочих плотностей тока по сравнению с известным электролитом.
Микротвердость покрытий, полученных из предлагаемого электролита, на 15-20% выше осажденных из известного электролита. Скорость коррозии покрытий, осажденных из предлагаемого электролита, в 2-3 раза меньше, чем полученных из известного раствора.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, блестящие, 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. Закирова Э.А., Тумбинский В.А., Зайцева Л.В. Защита металлов, 1979, Т.15, №2, с.241-242.
| Таблица | |||
| Составы электролита и свойства получаемых покрытий | |||
| Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований | Состав по примерам | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Азотнокислое серебро | 15 | 20 | 25 |
| Сернокислый индий | 5 | 10 | 15 |
| Трилон Б | 30 | 35 | 40 |
| Борная кислота | 20 | 25 | 30 |
| Додецилсульфат натрия | 0,2 | 0,25 | 0,3 |
| Плотность тока, А/дм2 | 0,5 | 1,0 | 1,5 |
| Температура, °С | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
| Перемешивание, об./мин | 60 | 60 | 60 |
| рН | 7,0 | 7,5 | 8,0 |
| Выход по току, % | 92 | 94 | 96 |
| Содержание индия в сплаве, % | 4,7 | 6,5 | 9,4 |
| Микротвердость, МПа | 760 | 724 | 710 |
| Скорость коррозии, г/(м2·ч) | 0,09 | 0,12 | 0,15 |
Электролит для осаждения сплава серебро-индий, содержащий азотнокислое серебро и сернокислый индий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трилон Б, борную кислоту и додецилсульфат натрия при следующем соотношении компонентов, г/л:
| азотнокислое серебро | 15-25 |
| сернокислый индий | 5-15 |
| трилон Б | 30-40 |
| борная кислота | 20-30 |
| додецилсульфат натрия | 0,2-0,3 |
