Электролит для осаждения сплава медь-германий


 


Владельцы патента RU 2457289:

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

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для получения равномерных твердых покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит содержит, г/л: сернокислую медь 40-50; оксид германия 3-5; гидроксид калия 30-40; трилон Б 40-50; уксуснокислый аммоний 20-30. Технический результат: повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий. 1 табл.

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-германий.

Известен электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий хлорид меди, оксид германия, щелочь и винную кислоту [1]. Указанный электролит характеризуется низкой рассеивающей способностью (по Филду 35-39%) и из него осаждаются покрытия плохого качества (низкая коррозионная стойкость в 0,1н. растворе Н2SO4, равная 8,9-9,2 г/м2·ч, и низкая микротвердость, равная 110-130 МПа) [1].

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава медь-германий, кроме соли меди, оксида германия и щелочи, дополнительно содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и уксуснокислый аммоний; в качестве медьсодержащего компонента используется сернокислая медь при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь 40-50
оксид германия 3-5
гидроксид калия 30-40
трилон Б 40-50
уксуснокислый аммоний 20-30

Трилон Б связывает ионы меди в очень прочные трилонатные комплексы (lg βCu ЭДТА=18,8), что препятствует гидролизу, улучшает стабильность электролита и сближает потенциалы восстановления ионов соосаждаемых элементов. Дополнительное введение уксуснокислого аммония способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Процесс осаждения проводят при рН электролита 8,5-9,5, катодной плотности тока 1,5-3,5 А/дм2 и температуре 20-25°С при непрерывном перемешивании с использованием медных анодов. Электролит готовят следующим образом: трилон Б растворяют при 80-90°С в 1/3-1/4 необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В отдельных порциях воды растворяют соль меди и щелочь. Затем в растворе щелочи при нагревании растворяют оксид германия. Далее раствор трилона Б при непрерывном перемешивании вливают в раствор сернокислой меди. К полученной смеси добавляют (при перемешивании) щелочной раствор оксида германия и уксуснокислый аммоний, а затем доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой. Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.

Таблица 1
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий
№ п/п Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований Состав по примерам
1 2 3
1 Сернокислая медь 40 45 50
2 Оксид германия 3 4 5
3 Гидроксид калия 30 35 40
4 Трилон Б 40 45 50
5 Уксуснокислый аммоний 20 25 30
6 Плотность тока, А/дм2 1,5 2,5 3,5
7 Температура, °С 20 22 25
8 рН 8,5 9,0 9,5
9 Перемешивание, об/мин 60 60 60
10 Выход по току, % 78 75 72
11 Содержание германия, % 1,7 2,6 3,1
12 Рассеивающая способность, % 54 58 63
13 Скорость коррозии, г/(м2·ч) 4,6 4,5 4,2
14 Микротвердость, МПа 190 205 215
15 Внешний вид покрытий Светло-розовые матовые Серо-розовые ровные Темно-розовые гладкие

Рассеивающая способность предлагаемого электролита за счет повышения поляризации катода при введении в его состав трилона Б и уксуснокислого аммония увеличивается на 25-30% по сравнению с известным. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем осажденных из известного электролита. Микротвердость покрытий из заявляемого электролита на 10-15% выше, чем микротвердость осадков из существующего раствора.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочносцепленные с медной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Источник информации

1. Крутецкая В.Н., Блаватник В.М. Ученые записки Ярославского технолог. института, 1971, №1, с.262-268.

Электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий сернокислую медь, оксид германия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроксид калия, трилон Б и уксуснокислый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь 40-50
оксид германия 3-5
гидроксид калия 30-40
трилон Б 40-50
уксуснокислый аммоний 20-30


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. .
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электроосаждению сплавов, и может быть использовано в автомобиле-, машино-, судостроении и др. .
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для электроосаждения защитно-декоративных покрытий сплавом медь-никель. .

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-талий. .

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности бронзовых, гальваническим способом. .

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению медных покрытий. .

Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано в приборостроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. .

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-индий. .
Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплавов медь-олово (желтая бронза). .
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения защитно-декоративных покрытий

Изобретение относится к композиции для электролитического осаждения металла, применению полиалканоламина или его производных, а также к способу осаждения слоя металла. Композиция для электролитического осаждения металла содержит источник ионов металла и по меньшей мере один выравнивающий агент. В качестве ионов металла используют ион меди. Выравнивающий агент представляет собой полиалканоламин или его производные, получаемые алкоксилированием, замещением либо алкоксилированием и замещением полиалканоламина. Полиалканоламин получают конденсацией по меньшей мере одного триалканоламина общей формулы N(R1-OH)3 (la) и/или по меньшей мере одного диалканоламина общей формулы R2-N(R1-OH)2 (lb), в котором радикал R1 независимо выбран из двухвалентного линейного или разветвленного алифатического углеводородного радикала, имеющего от 2 до 6 атомов углерода, радикал R2 выбран из водорода, линейных или разветвленных алифатических, циклоалифатических и ароматических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 30 атомов углерода. Полученные полиалканоламин или его производные применяют в растворе для электролитического осаждения металла. Способ осаждения слоя металла на подложку заключается в том, что вначале раствор для электролитического осаждения металла, содержащий вышеуказанную композицию, наносят на подложку. Затем на подложку подают ток определенной плотности в течение времени, достаточного для осаждения слоя металла. Изобретение позволяет получить выравнивающий агент, обладающий хорошими выравнивающими свойствами, а также получить плоский слой металла с образованием ровной поверхности, заполнив элементы нанометрового и микрометрового размера без образования дефектов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 17 пр.
Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит соль меди и соль никеля, вещество, образующее комплексы с металлами, множество обеспечивающих проводимость солей, отличающихся друг от друга, соединение, выбранное из группы, состоящей из дисульфидных соединений, серосодержащих аминокислот и их солей, соединение, выбранное из группы, состоящей из сульфоновых кислот, сульфимидных соединений, соединений сульфаминовых кислот, сульфонамидов и их солей, и продукт реакции простого глицидилового эфира и многоатомного спирта. Электролит имеет pH от 3 до 8. Способ включает нанесение покрытия на подложку, выбранную из металлической подложки, состоящей из меди, железа, никеля, серебра, золота и их сплавов, или из стеклянной, керамической, пластмассовой подложки, с модифицированной любым из указанных металлов или сплавов поверхностью. Покрытие наносят при плотности катодного тока от 0,01 до 5,0 А/дм2. Технический результат: повышение стабильности электролита с обеспечением устойчивого получения покрытий с однородным составом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 табл., 7 пр.
Наверх