Электролит для осаждения покрытийсплавом кадмий-цинк

 

О П И С А Н И И 802406

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсник

Социалистичвсиик республик .

) (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (5I)M. Кд. (22) Заявлено 25.10.77 (21) 2537492/22-02 с присоедннеииеет заявки М— (23) П риорнтет—

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень И 5

Дата опубликования описания 09,02.81

С 25 )".) 3/56

Веудлрспелиьй квинтет

СССР ао делан нзебретеннй н отнрытнй (53) УДК 621.357..7:669.73 5 (088.8) К. K. Намитоков, С. Х. Рысин и А. А. Х (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

СПЛАВОМ КАДМИЙ-ЦИНК

Изобретение относится к гальваностегии, и частности к электролитическо му осаждению покрытий сплавом кадмий цинк на медные и стальные (1XlSHQT) изделия.

Известен электролит для осаждения покрытий сплавом кадмий-цинк, содержащий, г/л:

Сернокислый цинк 70 74

Сернокислый кадмий 1 2-14

Пирофосфат калия 370390

Трлон Б 35-38

Вур 4060 Я.

Процесс ведут при рН - 8,5-9,5, температуре 40-60 С и плотности тока 0,5О

1,25 А/дм . Трилон Б вводят s электро

15 лит для устранения шламообразования на анодах. Указанный электролит позволяет получать покрытия высокого качества.

Однако многокомпонентность электролита

?о и необходимость его подогрева в процессе влек роосаждения усложняет аппаратурное оформление и корректировку ванны, а следовательно, и процесс в целом.

Известно использование трилона Б в качестве комплексообразователя для ионов цинка (50 г/л) и ионов кадмия (75 г/л) пои электроосаждении чистых покрытий (2) и (3).

Наиболев близким к изобретению является электролит для осаждения покрытий сплавом кадмий-цинк, содержащий сернокислые цинк (34 г/л в пересчете на металл), кадмий (5,2 r/ë в пересчете на металл) и аммоний (150 г/л) и комплексообразователь, например полиэтиленполиамин (ПЭПА - 200 г/л) (4).

Известный электролит, хотя и позволяет получать на стальных изделиях коррозионностойкив покрытия, но он недостаточно стабилен, выход по току составляет 85%, ПЭПА является токсичным веществом, покрытия осаждаются с узким пределом содержания кадмия (79-81%).

Кроме того, перед нанесением покрытий иэделие необходимо предварительно пассивировать в растворе, содержащем

8024 го

34 34

Сернокислый цинк (в пересчете на металл) 5,2 5,2 (в пересчете на металл) 20 23 20

Сернокислый кадмий

150 150 25

28 30 28

Серноксилый аммоний

Трилон Б

200 100 110 120

110

200

ПЭПА

8,5 рН

Температура, С

25 15

30 25

Плотность тока, А/дм Х

0,8 0,3 0,5 0,8 0,5

0,8

150 г/л цвухромовокислого аммония и 10 г/л серной кислоты.

Целью изобретения является повышение качества покрытия, стабильности электролита и снижение его токсичности.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве комплексообразователя предлагаемый электролит содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислый цинк 90-1 10

Сернокислый кадмий 1 7-23

Трилои Б 1 00-120

Сернокислый аммоний 25-30

Процесс осаждения рекомендуют проводить при рН - 7-8;5, температуре

15-3(РС и плотности тока 0,3-0,9 A/äì .

Электролит может работать и при более высоких плотностях тока, но при этом ,цроисходит снижение его рассеивающей

1, способности.

Электролит готовят следующим образом. г5

Расчетное количество сернокислого цинка и кадмия растворяют в отдельности соответственно в 200 и 50 мл дистилли06 4 рованной воды, нагревают до 40-70 С, дают растворам отстояться и затем сливают их в одну ванну. B этот раствор добавляют 500-600 мл 20%-го водного раствора трилона Б и расчетное количество сернокислого аммония, добавляют раствор до 1 л дистиллированной водой и перемешивают. Электролит не требует предварительной проработки и готов к эксплуатациии.

Из предлагаемого электролита осаждают плотные, мелкокристаллические и световые покрытия сплавом кадмий-цинк с содержанием кадмия от 45 до 81%.

Покрытия являются коррозионностойкимипосле 10 суток испытания в 3%-ном растворе поваренной соли коррозия отсутствует.

Сернокислый аммоний обеспечивает стабильность рН электролита и депассивацию анодов из сплава кадмий-цинк.

Электролит имеет достаточно высокую устойчивость (более 4-х месяцев) и может исцользоваться длительное время без корректировок состава, Изобретение может быть проиллюстрировано несколькими примерами, представленными в таблице.

90 100 110 100

802406 6

Продолжение таблицы

Состав электролита, г/л; режим н результаты электролиза

П римеры

2 3 4

15 15 15

Скорость осаждения, мкм/час

16,5 7

9 15

12,5 7,5

42 95 93

90

Выход по току, %

Микротвердость, кгlмм

20 39 40

50-60 (сжатие) 25 5 0-60 20 40 20 (сжатие) (растя- (ежа (сжа- (сжажение) тие) тие) тие) Внутренние напряжения, кг/см

Содержание кадмия в сплаве, %

79 81 7080 45-50 67-70 79-81 70-80

37 37

20

Стабильность электролита, А.час/л

60

В примерах 1, 2 и 6 приводятся доказательства того факта, что простая замена известного комплексообразователя (ПЭПА) в известном электролите (4) на другой известный комплексообраэователь (трилон Б) и наоборот, замена трилона Б в предлагаемом электролите на

ПЭПА не позволяет получать покрытия хорошего качества (покрытия осаждаются пористыми со значительными дендритооб разованиями и пригаром, с низкой êîððîзионной стойкостью - после 10 суток испытания в 3%-ной поваренной соли на» блюдается сплошная коррозия покрытия).

Кроме того, наблюдается резкое снижение стабильности электролита и выхода по току, снижается также рассеивающая способность электролита.

Как видно из таблицы, только иснопьзование в качестве комплексообразователя трилона Б при предлагаемом соотношении концентрации всех компонентов электролита позволяет повысить качест-

Во покрытий, выход по току, стабиль»

Толщина покрытия, мкм 15

Рассеивающая способность электролита, % 35 ность электролита и его рассеивающую способность.

Формула изобретения

Электролит nns осаждения покрытий сплавом кадмий-цинк, содержащий серно-о кислые цинк, кадмий и аммоний и комплексообразователь, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью повышения качества покрытий, стабильности электролита и снижения его токсичности, в качестве комплексообразователя он содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислый цинк 90-110

Сернокислый кадмий 1 7-23

Трилон Б 100-120

Сернокислый аммоний 25-30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 370275, кп. С 25 3/56, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

i)4 142490, кл. С 25 б 3/22, 1959.

3. Авторское свидетельство СССР

Ж 117893, Кп. С 25 Ь 3/26, 1958.

802406

4. Кравцов E. E. и др. Замена кадмиевых покрытий сплавом кадмий-цинк,"Текнология и организация производства" 1974, М 11, с. 53-54.

Составитель В. Бобок

Редактор Е. Братчихова Техред М. Лоя Корректор М. Вигула

Заказ 10531/34 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 3 рсква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4