Электролит вольфрамирования
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскнх
Социалистически к
Респубетнк п>834265
1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 10.79 (21) 2830622/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 30.05.8 1. Бюллетень М 20
Дата опубликования описания 30.05.81 (51)М. Кл.
С 25@ 3/66
Гаеударстаеккый камктет. СССР ав делам кза6ретаккк к аткрмткк (5З) "ДК6,21.357. .7:669,227 (088.8) (72) Авторы изобретения
A. Н, Барабошкнн и A. М. Молчанов (1". 1 @
1*, 4
Институт электрохимии Уральского научного".денвера "АЙ CCCP (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ВОЛЬФРАМИРОВАНИЯ, Изобретение относится к электроосажцению покрытий нз расплавов, в част ности к получению вольфрамовых покрытий, которые могут быть использованы в радиоэлектронной и авиационной промыш5 ленности в качестве защитных, Известен электролит вольфрамирования, содержащий хлориды калия и натрия, вольфрамат шелочного металла, смесь метан пирофосфатов шелочного металла. Процесс электроосажаения ведут в интервале температур 660-700 С 1 .
Недостаток указанного электролита состоит в невысокой плотности катодного тока IlJIH осаждения сплошных покрытий, которая не превышает. 0,1 А/см .
Наиболее близким к предлагаемому является электролит вольфрамирования
f2, используемый пля осаждения сплошных покрытий, который содержит гексахлорвольфрамат калия, галогенид натрия (хлористый натрий) и хлористый калййпри
2 следующем соотношении компонентов вес.%:
С ь 15 38
31-425 ..
Ос тальн ое
Электроосажцение сплошных вольфрамовых покрытий из указанного электролита наблюдается только при температурах выше 750 С и происходит с невысокой
0 скоростью. Оптимальными условиями процесса для осаждения покрытий толшиной до 3 мм являются температура 90СРС, .
tl плотность каторжного тока 0,1 A/ñì", при этом BblxoEL по току HB катоце составляет 93-100%. Максимальная скорость электроосажцения сплошных вольфрамовых покрытий равна 170 мкм/ч и электролит нестабилен по составу.
Бель изобретения - расширение интервала плотностей тока и снижение температуры процесса.
Поставленная пель цостигается тем, что электролит соцержит в качестве галогенида натрия фторид натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Гекс ахлорв ольфра мат 2-20 калия
Фторид натрия 27-35
Хлорид калия О стрельн ое
Электролит готовят следующим образ
Смесь хлорида калия и фторида натри
- сушат под вакуумом с постепенным новь шением температуры до плавления солей
Гексавольфрамат калия получают хлориро. ванием металлического вольфрама над расплавом хлорида калия при 850-900
В полученный вольфрамсоцержащий расплав добавляют необходимое количество переплавленных хлорица калия и фторида натрия. Процесс осуществляют при 700900дС в интервале плотностей тока
005-06 А/см.
Использование предлагаемого электр лита позволяет получать сплошные мелк кристаллические покрытия из вольфрама с микротвердостью 420-600 кгс/мм и толщиной до 3 мм в интервале темпераТур 700 - 900 С на графите, молибде0 не и вольфраме со скоростью 440 мкм/ при плотности тока 0,6 А/см а также выходом по току 70-80% при 700 С
0 и 95-100% при 800 — 900 С.
Наличие в электролите фтористого натрия в количестве 27-35 вес.% обесп чивает снижение температуры процесса получения сплошных вольфрамовых покрытий до 700 С в широком интервале оос аж цения
Катоцная плотность тока, А/см
0,5
0,2
Остальное
800
0,4 к жсе
10,5
NqF
700
0,2
900
Остальное
0,6 крисе
10,5
700
0,1
Остальное
0,05
834268 4 плотностей тока. При содержании фторис— того натрия ниже 27 вес.% и выше
35 вес.% при электролизе образуется плохо сцепленный с поцложкой порошок ом 5 Вольфрама я Нижний предел концентрации К МЫ, 2 вес.% обусловлен тем, что при меньших концентрациях при практически используемых плотностях тока осаждается
10 осадок вольфрама в виде порошка. Верхний предел концентрации К ®Ы 20 вес.% обусловлен тем, что выше этой концентрации повышается температура электролиза, ухудшается рассеивающая способность 5 ванны и микрораспрецеление тока на катоде, увеличивается упругость пара соединений вольфрама нац ванной. В этом, случае вольфрам также осажцается в виде о- . порошка.
Пр ове пение пр оцес с а при те м пер атуре ниже 700 С приводит к осаждению порош0 ковых и губчатых покрытий. Повышение температуры электролиза выше 900 С ч, нецелесообразно вследствие увеличения
25 потерь вольфрама за счет испарения. В интервале температур 700 — 900 С электролит стабилен по составу. Например, концентрация вольфрама 7,5 вес.% в течение 5 сут электролиза практически не
З0 изменяется.
Примеры осаждения вольфрамовых покрытий привецены в таблице.
834265
Продолжение таблицы
Ост альп ое
700
0,3
NaF
0,4
800
900
0,6
Ос тальн ое га
С ос тави тель Л.Казакова .
penaKTop H. Михеева Техрец Н. Келушак Корректор Ю. Макаренко
Заказ 4017/54 . Тираж 704 Подписное
ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как видно из приведенных данных, электролит позволяет проводить осаждение сплошных покрытий при низких температурах в широком интервале плотностей тока и соответственно, с более высокой 2s скоростью осаждения. При этом он не с оцержит нестойких легкогидролизующихся компонентов.
Применение прецлагаемого электролита упрощает технологию получения вольфра- За мовых покрытий, уменьшает себестоимость получаемых изделий, что позволяет широко использовать его в промышленности, в частности в приборостроении, авиационной и электронной технике. 35
Формула изобретения
Электролит вольфрамирования, содержа.4а ший гексахлорвольфрамат и хлорид калия, а также галогенид натрия, о т л и.ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения интервала плотностей тока и снижения температуры процесса, он содержит в качестве галогенида натрия фторид натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Гексахлорвол ьфрамат калия 2-20
Фторид натрия 27-35
Хлорид калия Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Ав торск ое сви де тел ьс тво ССС P .
К 456853, кл. С 25D 3/66, 1975.
2. Молчанов A. М., Мартемьянова 3.С. и Кутергина H. M. Электроосажцение сплошныхх слоев вольфрама из хлорицных расплавов. — Ионные расплавы и тверцые электролиты. Труды института электрохимии. Свердловск, 1978, вып. 27, с. 22-25.
