Способ электролитического осаждениясеребра ha металлические изделия

 

" 1,. =.сная ".И4гте:.з 5, Б е

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ih796250 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 20. 02. 78 (21) 2582915/22-02 с присоединением заявки ¹ (5! )М. Кл.

С 25 0 5/24

С 25 D 3/46

Государственный комитет

СССР

ho ямам нзобретенна н открытий (23) Приоритет 10.10. 77

Опубликовано 150131, Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 18. 01. 81 (53) УДК 621. 357..7:669.228 (088.8) е (72) Авторы изобретения

Л. И. Антропов, И. И. Донченко и и. Г. Срибная

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСИ<ЦЕНИЯ о

СЕРЕБРА" НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗ,ЦЕЛИЯ

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению серебряных покрытий на изделия из железа (стали).

Известен способ электролитического осаждения серебра на железо и сталь в нецианистом электролите (11

Однако перед серебрением по этому способу необходимо нанесение проме- 10 жуточного подслоя никеля или двухслойного покрытия медь-серебро. Про ; межуточный подслой необходим для подавления контактного обмена пары се-. ребро-железо. 15

Известен также способ подавления контактного обмена - катодная поляризация до потенциала более.отрицательного, чем стационарный потенциал металла"подложки в данном электро-Я лите, например способ электралитического осаждения серебра на медь в азотнокислом электролите при наложении катодного потенциала 0,260,28 В (2) 25

Однако применение этого способа для серебрения железа или стали не дает положительного результата - на», ложение потенциала более отрицательного, чем потенциал железа, приводит к образованию темно-серого рыхлого осадка серебра, не оцепленного с поверхностью железа.

Известен способ непосредственного осаждения серебра на железо из водного электролита, содержашего органические растворители — бензол, толуол, ксилол и др. (3j

Однако неводные электролиты дороги, токсичны, сложны в эксплуатации. и не получили широкого применения в. промышленности.

Наиболее близким к изобретению является способ электролитического осаждения серебра на металлические изделия в азотнокислом растворе при комнатной температуре и катодной плотности тока 0,1-2,5 A/äì, который позволяет получать покрытия высокого качества при серебрении.благородных металлов f4). Однако при серебрении железа или стали по этому способу осаждаются темно-серые или черные неравномерные, рыхлые, губчатые или порс.лкообразные осадки. Сцепление с осевой отсу-.ствует — осадки осыпаются в электролит, 796250

Азотнокислое серебро

Азотная кислота

Тирозин

Метионив .

Желатин ,Циметилолтиомочевина,50

100 .

0,1

25

1 0

0,2

0,4

0,68

0,71

0,73

0,5

1,.0

2,0

32

99,3

99,7

99,5

Выход по току,Ъ смываются водой или снимаются фильтровальной бумагой.

Цель изобретения — осаждение покрытий непосредственно.на изделия из железа-при сохранении высокого качее-.. ства покрытий. Цель достигается тем,, 3 что процесс ведут при одновременном наложении на изделие анодного потенциала 0,60-0,75 В. Это значение по™ тенциала соответствует анодной пассивации железа и катодному восстано- 30 влению ионов серебра.

Наложение анодного потенциала непосредственно в процессе осаждения (одновременно c ним) осуществляют путем измерения потенциала электрода подачей сигнала в поляризующую цепь и автоматического регулирова.ния тока поляризации.

Предлагаемое значение потенциала 0,60-0,75 В (Я ) значительно положительнее потенциала самого железа (Е ре ), т .е. Е„выбирают в области пассивного состояния железа, где анодный ток (порядка 10" А/дм ). расходуется на процесс образования пассивной пленки и переход ионов железа и раствор (через пленку и из нее).Таким образом, если поддерживать потенциал Eq в ходе электроосаждения (катодный ток 0,15 А/дм ), то железо продолжает анод,но пассивироваться до тех пор,пока в покрытии есть хоть одна пора (до толщины 10 мкм покрытие характеризуется некоторой пористостью),че- И рез которую железо контактирует с

Раствором.

Анодный потенциал,B

Катодйая плотность тока, A/äÐ

Продолжительность, мин

Наряду с предлагаемым осуществляЕтся способ, в котором железо предварительно подвергают анодной обработке при 1-15 A/äì в азотнокислом электролите серебрения с последующим переключением изделия на катод (осаждение покрытия). Однако предварительная анодная пассивация железа в электролите серебрения не позволяет получить прочно сцепленных с основой серебряных покрытий — после включения катодного тока происходит активация железа, подтравливание железной основы и охлаждение серебра в виде губчатого осадка, осыпающегося в электролит. И только анодная пассивация железа непосредственно в процессе осаждения позволяет получать светлые, гладкие, мелкокристаллические,практически беспорйстые(0-1..поры/см),прочносцейленные с основой осадки серебра. Катодный и анодный выходы по току близки к 100% (отсутствует пассивирование серебряного анода}. Коррозия железной подложки отсутствует. Скорость осаждения покрытий составляет 4-

85 мкм/ч, микротвердость - 60120 кг/мм, толщина — от нескольких микрон до 100 и более. Изобретение поясняется примерами, представленными в таблице (перед осаждением серебра, изделие обезжиривают (химически и электрохимически) и декапируют в 20-30%-ной азотной кислоте, после чего изделие загружают в электролит при наложении потенциала (примеры 1 и 2) или без наложения внешней поляризации (пример 3, через .

10 с подают потенциал) 3..

796250

Продолжение таблицы

Толщина, мкм

Микротвердость, кг/мм

Пористость, поры/см

20 30

73 5 78,7 94

Сцепление с основой, количество гибов по методу "гиб с перегибом"

Формула изобретения

Составитель В. Бобок

Редактор К. Волощак Техред А. Ач Коррактор М. Вигула

Заказ 97 0 7 Тираж(715 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, "Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать из простых электролитов непосредственно на железе мелкокристаллические плотные осадки серебра любой толщины с прочным сцеплением. Способ используется для 25 замены цианистых и других комплексных электролитов, а также для интенсификации процесса серебрения и исключения дополнительных операций нанесения промежуточных покрытий. 30

Способ электролитического осажде- З5 ния серебра на металлические изделия в азотнокислом растворе при комнатной температуре и катодной плотности

Отслаивания покрытия не происходит вплоть до излома образца тока 0,1-2,5 A/äì, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью осажде". ния покрытий непосредственно на изделия из железа при сохранении высокого качества покрытий, процесс ведут при одновременном наложении на изделие анодного потенциала 0,600,75 В.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р .312892 кл. С 25 Д 3/46, 1968.

2 ° Авторское свидетельство СССР

1 603709, кл. С 25 Д 3/46, 1976

3. Авторское свидетельство СССР

Р 33135, кл. С 25 Д 3/46, 1932.

4. Авторское свидетельство СССР

9 461158, кл. С 25 Д 3/46, 1972 °