Электролит для осаждения сплава висмут-галлий


 


Владельцы патента RU 2410474:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению сплава висмут-галлий. Электролит содержит, г/л: хлористый висмут 30-40, хлористый галлий 1-5, хлористый аммоний 20-30, трилон Б 35-45, выравниватель А 1,5-2,5. Технический результат - получение равномерных и гладких покрытий с высокой микротвердостью и коррозионной стойкостью. 1 табл.

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению сплава висмут-галлий.

Известен электролит для осаждения сплава висмут-галлий, содержащий соли висмута и галлия, винную кислоту, хлористый аммоний и желатину [1]. Однако из указанного электролита осаждаются рыхлые, тонкие покрытия с невысокой микротвердостью (30-35 МПа) и низкой коррозионной стойкостью (2,5-2,9 г/м2·ч) в 0,1 н. растворе серной кислоты.

Задачей заявленного изобретения является повышение микротвердости и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме хлористых солей висмута, галлия и аммония, содержит трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), а в качестве добавки ПАВ - выравниватель А (бензолсульфатметилдиэтиламинометил полигликолевого эфира алкилфенола) при следующем соотношении компонентов, г/л:

- хлористый висмут - 30-40;

- хлористый галлий - 1-5

- хлористый аммоний - 20-30;

- трилон Б - 35-45

- выравниватель А - 1,5-2,5.

Трилон Б связывает ионы висмута и галлия в очень прочные трилонатные комплексы (lgβBi-ЭДТА=27,9 и lgβGa-ЭДТА=20,27), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.

Поверхностно-активное вещество - выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металлов, одновременно улучшая смачиваемость осадков.

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

Электроосаждение покрытий ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм2, при температуре 20-25°C, рН 1,5-2,5, при перемешивании с использованием висмутового анода.

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

Таблица 1
Составы электролита и свойства получаемых покрытий
Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований Состав по примерам
1 2 3
Хлористый висмут 30 35 40
Хлористый галлий 1 3 5
Хлористый аммоний 20 25 30
Трилон Б 35 40 45
Выравниватель А 1,5 2,0 2,5
Плотность тока, А/дм2 1 2 3
Температура, °C 20,0 22,5 25,0
Перемешивание, об/мин. 60 60 60
рН 1,5 2,0 2,5
Выход по току, % 98 97 95
Содержание галлия в сплаве, % 0,6 1,1 2,1
Микротвердость, МПа 41 45 48
Скорость коррозии, г/(м2·ч) 2,0 1,8 1,6
Внешний вид покрытий Серые, матовые Светло-серые, полублестящие Светлые, гладкие, блестящие

Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,2-1,7 раза меньше, чем покрытий из известного электролита. Кроме того, использование предлагаемого электролита на 15-20% упрочняет получаемые покрытия по сравнению с покрытиями, осаждаемыми из известного раствора.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать светлые, блестящие, беспористые покрытия при более высоких плотностях тока. Осадки имеют хорошее сцепление с медной основой и не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение одного часа и последующего резкого охлаждения.

Источники информации

1. БОНДАРЬ В.В. и др. Итоги науки и техники. Электрохимия, т.16. - М.: ВИНИТИ, 1980, с.49.

Электролит для осаждения сплава висмут-галлий, содержащий хлористые соли висмута, галлия, аммония, комплексообразователь и добавку поверхностно-активного вещества (ПАВ), отличающийся тем, что в качестве комплексообразователя содержит трилон Б, а в качестве ПАВ - выравниватель А при следующем соотношении компонентов, г/л:

хлористый висмут 30-40
хлористый галлий 1-5
хлористый аммоний 20-30
трилон Б 35-45
выравниватель А 1,5-2,5


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых износостойких покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей стальных деталей.
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых износостойких покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей стальных деталей.

Изобретение относится к области получения гальванических покрытий сплавом Co-Ni на сталях и алюминии и его сплавах и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, авиационной промышленности и др.
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении. .
Изобретение относится к области гальваностегии. .

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано для получения коррозионностойких, твердых, термо- и износостойких, паяемых и свариваемых покрытий в машиностроении, приборостроении и электронной технике.
Изобретение относится к области гальванотехники. .

Изобретение относится к детали с покрытием и способу ее изготовления и может быть использовано для изготовления крепежных средств для закрепления комплектующих деталей.
Изобретение относится к области гальванотехники. .

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и авиационной промышленности

Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к электролитическому нанесению сплава цинк-никель
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к нанесению износостойких и защитных полимерных композиционных покрытий на стальные изделия и может быть использовано для работы в узлах трения, гальванотехнике, радиоэлектронной и лакокрасочной промышленности
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к нанесению упрочняющих, твердых, износостойких и защитных покрытий на стальные изделия и может быть использовано для работы в узлах трения, упрочнения поверхностей деталей, радиоэлектронной и лакокрасочной промышленности
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения ровных, гладких покрытий с высокой коррозионной стойкостью
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения композиционных гальванических градиентных покрытий на основе хрома в машиностроении и других отраслях промышленности при изготовлении или восстановлении деталей и инструментов с износостойкими антифрикционными покрытиями, в частности, для повышения стойкости деформирующих инструментов
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий

Изобретение относится к способу нанесения покрытия из металлических сплавов с применением гальванической технологии
Изобретение относится к области электролитического осаждения твердых, износостойких покрытий, в частности железоалюминиевых покрытий, применяемых для восстановления и упрочнения поверхностей деталей
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для восстановления изношенных поверхностей деталей машин, в частности подшипников скольжения автомобильных двигателей
Наверх