Электролит лужений

 

-- I ecî

АТЕЯ,, о ччлу б б,„, " ЕСКЛЯ

" ."= «=.с енэ- Qgp (»)682581

ОГ)ИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. твид-ву— (22) Заявлено 20.12.76 (21) 2430991/224)2 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 01.10.79 (51) М.Кл С 25 D 3/32

Госудврствеивв комитет

СССР пв делам извбретеиий и открытий (53) УДК 669.687 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Парамонов, И. М. Кацер, Л. В. Басова, Н. С. Голиков, Б. И, Берлин, Г. С. Гуляева

Л. И. Поликарпова и В. И. Абросимова (71) Заявитель центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЛУЖЕНИЯ

Сернокислое олово 50 — 60

Серная кислота 70 в 100

Сукцинол 1 — 5

Изобретение относится к электроосаждению металлических покрытий, в частности, к электролитам лужения, например, стальной полосы, которые могут быть использованы в агрегатах непрерывного действия.

Известны сернокислые электролиты лужения, в состав которых входят различные органические добавки, такие как крезол или фенол, парафенолсульфоновая кислота, дигидроксидифенилсульфон, монобутилфенилфенолмоиосульфонат натрия (1) и 12).

Однако известные электролиты сложны по составу, имеют низкую производительность и не позволяют вести осаждение при высоких плотностях тока.

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов и достигаемому результату является электролит лужения, содержащий сернокислое олово, серную кислоту и органические добавки, в качестве которых используют трилон Б, пирокатехин, 4,4-тетраметилдиаминдифенил метан (3).

Однако из известного электролита при плотности тока более 20 А/дм осаждаются крупнокристаллические, матовые покрытия, Кроме того, для такого электролита необходимы высокие температуры (60 — 80 С) и он сложен IIO составу, так как содержит несколько органических добавок.

Цель изобретения — интенсифицировать процесс и повысить допустимые плотности тока.

Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что в качестве органической добавки он содержит динатриевую соль моноалкиловых эфиров сульфоянтарной кислоты (сукцинол) при следующем соотношении компонентов, г/л:

15 Предлагаемый электролит содержит эффективную поверхностно-активную добавку — сукцйнол, что позволяет получать мелкокристаллические, плотные, полублестящие покрытия при плотностях тока до

20 35 А/дм .

Электролит готовят добавлением к воде серной кислоты и затем после охлаждения растворяют в нем сернокислое олово и сукцинол.

Корректировакие электролита в процессе осаждения осуществляют периодически на основании контроля внешнего вида покрытий путем добавления 0,5 — 0,7 г/л сукцинола через каждые 25 А час/л. Вводимая в электролит органическая добавка

682581

Таблица 1

Состав раствора, г/л опустим ая катодная плотность ,тока, А/дм -

1 сернокислое олово серчая кислота сукципол

1,0 35

2,5, 30

50 25

ПО

54

Таблица 2

1

Плотность Температо ка, A/äÿ- тура С

Скорость осаждения покрытия, мкм/мин

Ка: =тво покрытий

Электролит

Светлосерые, полублестящне!

3,2

3,3

3,5

Предлагаемый

Светлосерые, равномерные

Равномерные, в середиае светлосерые, на кромках пригар

Темносерые по всей поверхности, на кромках пригар

2,3

Известный

35

2,5

3,0 сукцинол представляет собой динатриевую соль моноалкиловых эфиров сульфоянтарной кислоты на основе продуктов оксиэтилирования синтетических жирных спиртов фракции Св — Сяа общей формулы

RO (СНяСН20) „COCH>CHCOONa !

$0зИа

Добавка выпускается по ТУ 6-14-19-14177.

При концентрации добавки в электролите менее 1 г/л осаждаются некомпактные, Получаемые покрытия толщиной 0,15—

1,2 мкм легко оплавляются и после оплавления становятся зеркально блестящими.

При тех же самых условиях скорость осажПокрытия, получаемые из предлагаемого . электролита, имеют более высокую сплошность и иоррозионную стойкость. Физико-химические свойства покрытий, полутемносерые, неравномерные покрытия, а при концентрации более 5 г/л значительно снижается выход по току и ухудшается качество осадков — покрытия получаются ма5 товымн, темносерыми и плохо оплавляются.

В электролите указанного состава при плотности тока 10 — 35 A/äì и температуре 40 С выход по току на катоде, непрерывно движущемся через ванну со скоростью 30 м/мин, изменяется от 99 до 63%, а скорость осаждения составляет 2—

3,5 мкм/мин. При этом как видно из данных табл. 1, качество покрытий не изменяется.

ТемпераСвойства покрытий

40 Покрытия светлосерые, 40 полублестящпе, плот40 ные, равномерные дения в известном электролите не превышает 2,3 икм/мин, а при повышении плотности тока более 25 А/дм ухудшается качество покрытий (см. табл. 2). ченных в электролите оптимального состава, в интервале указанных плотностей тока приведены в табл. 3.

682581

Таблица 3

I Рабочий) Коррозионная стойкость, мг/дм

Скорость осаждения, мк/лш и интервал плотности тока, .4 /д.м

Выход по току, %

Пористость, мгlдмг

Температура, ОС

Содержание, г/л

Оптимальный состав электролита

1 ) Сернокислое олово

8,5

1,6

2,4

85

3,2

8,5

1,6

25

Серная кислота

Сукцинол

3,5

9,1

1,85

2,5

91

9,0

2,0

1,8

20 1,9 10,6 66

3,0

Сопоставление физико - химических свойств покрытий, полученных из предлагаемого электролита оптимального состава при температуре 40 С и известного элек5 тролита при температуре 70 С и D, 25 А/дм- прп толщине покрытий 1 мкм показывает, что из предлагаемого электролита осаждаются более компактные и коррозионностойкие покрытия (см. табл. 4), Таблица 4

1<оррозиПористость, онная мг дм - стойкость, мг/дм Отражательная способность, Величина адгезип

Электролит

Покрытие не отслаивалось вплоть до разрыва основного металла

Предлагаемый (оптимального состава) 16 I 85

23 115!

Известный

Данные табл. 4 показывают, что сплош- 10 ность покрытий и их коррозионная стойкость повышаются примерно в 1,5 раза.

Годовой экономический эффект от применения предлагаемого электролита, полученный на основании опытных испытаний, 15 составляет около 100 тыс. руб.

Пористость покрытий определяли фотокалориметрическим методом по количеству железа, выделившегося с поверхности пор.

Коррозионные испытания проводили в атмосфере SO2 при повышенной влажности в течение 24 часов (имитация промышленной атмосферы). Адгезию покрытий проверяли путем выдавливания на эриксене лунки диаметром 20 мм и глубиной до 7 мм.

Формула изобретения

Электролит лужения, содержащий сернокислое олово, серную кислоту и органическую добавку, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения допустимых плотностей тока, в качестве органической добавки он содержит динатриевую соль моноалкиловых эфиров сульфоянтарной кислоты (сукцинол) при следующем соотношении компонентов, г/лг

Сернокислое олово 50 — 60

Серная кислота 70 †1

Сукцинол 1 — 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лайнер В. И. п др. Основные гальваностегии. — M., Металлургиздат, 1953, с. 422.

2. Патент США № 2450794, кл. 204-54, 1948.

3. Авторское свидетельство СССР № 116085, кл. С 23 D 3/30, 1958.