Электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк

 

< 1891810

Союз Советсмик

Социалистические

Республми

ОПИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 26. 12. 79 (21) 2858189/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 25 0 3/58 т11оудярстоеяяые комитет

СССР яо делон язобретеяяя я открытий

ОпУбликовано 23. 12.81. Бюллетень М47

Дата опубликования описания 23. 12.81 (53) УДК 621 357..7:669. 3 5 (088.8) (71) Заявитель нГлавсантехпрома" (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА

МЕДЬ-ЦИНК

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплава медь-цинк (60-803 меди) желтого цвета на иэделия из никелевых, цин-. ковых (типа ЦА, ЦАМ 4-1, ЦАМ 4-3, ЦАМ 9-1,5), медных (бронза, латунь) и алюминиевых (литейные и деформируемые) сплавов и на остальные изделия, как в стационарных ваннах {на подвесках), так и в ваннах колокольного и барабанного типов.

Известен электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк, содержащий сульфат меди, монофосфат цинка, гидрофосфат аммония, фосфорную кислоту и трилон Б. Из данного электролита получают блестящие покрытия с высокой скоростью осаждения 31).

Однако floKobITHH из-за высокого со; держания меди (90-961) имеют недекоративный красный цвет.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электролит для

2 осаждения покрытий из сплава медьцинк (66-72 ь меди), содержащий сульфаты цинка и меди, пирофосфат калия и столярный клей, который позволяет получать покрытия желтого цвета12).

Однако известный процесс ведут при низких плотностях тока (0,5

0,7 А/дм ), а срок службы электролита (стабильность) составляет все" го 10 А-ч/л.

Цель изобретения - повышение стабильности электролита и интенсификации процесса.

Поставленная цель достигается тем, что электролит, содержащий сульфаты цинка и меди и пиросульфат калия, дополнительно содержит 2,6-2,7нафталиндисульфокислоту и трилон Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты(при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сульфат цинка 60-80

Сульфат меди 1-3

Пирофосфат калия 285-360

8918

2,6-2;7-нафталиндисульфокислота 6-20

Трилон Б 0,6-6

Процесс осаждения проводят при рН 8-8,5, температуре 18-25 С и плотности тока 0,6-1,$ А/дм.. В качестве анода используют нерастворимый анод из стали 12Х18Н9Т и растворимый -; латунь Л63 при отношении 5„: Яд

1,5 или 1: 1,2 Южй тВ Бойса-15: 1 te

Электролит готовят следующим образои.

Коипоненты электролита растворяют в отдельных емкостях в питьевой воде. 3$

Сульфаты цинка и иеди растворяют в теплой (45-60 С) воде, пирофосфат калия - в холодной воде (в случае использования технического пирофос- фата калия, его раствор Фильтруют). зф

Пирофосфатные комплексы меди и цинка готовятся в.отдельных емкостях, путем добавления растворов сульфатов меди и цинка в раствор пирофосфата калия, при этом сначала уу образуются коллоидные осадки пирофосфатов меди(голубого цвета)и цинка (белого цвета), которые затеи растворяются в избытке пирофосфата калия с образованием темно-синего щ раствора пирофосфатного комплекса меди и бесцветного раствора пирофюсфатного комплекса цинка. Затем оба раствора сливают вместе.

Трилон Б растворяют в теплой (40-60ОС) воде и вводят в электролит.2,6-2,7-Нафталиндисульфокислота растворяется непосредственно в теплом электролите. рН электролита регулируется фосфорной кислотой или гидроксидом калия. 2,6-2,7-Нафталиндисульфокислота является основной стабилизирующей и блескообразуащ и добавкой, способствует повышению катодной плотности тока и, соответственно, увеличению скорости осаждения.

При увеличении ее концентрации выае

20 г/л осаждаются матовые пятнистые . пок1Ътия, а при содержании мЕнее

6 r/ë отсутствует положительный эффект. Трилон Б улучшает степень блеска и прочность сцепления покрытия с основой.

Увеличение концентрации трилона

Б снижает., хотя и не в значительной степени, скорость осаждения покрытия медь-цинк и степень его блес" ка. Изменение концентраций вспомога10 4 тельных добавок не влияет на состав сплава

Увеличение концентрации сернокислого цинка в электролите снижает содержание меди в катодном осадке и ухудшает качество покрытия. Существенного влияния концентрации сернокислого цинка в электролите на скоФ рость осаждения покрытия медь-цинк не наблюдается. Однако при больших концентрациях скорость осаждения выше.

С увеличением концентрации сернокислой иеди в электролите пропорцио"нально увеличивается сОдержание меди в катодном осадке. Скорость осаждения растет с ростом концентрации сернокислой меди, однако качество ухудшается. Увеличение концентрации пирофос@ата в электролите способствует преимущественному электроосаждению меди и улучвению качества покрытия.

При этом скорость осаждения уменьшается.

Катодная плотность тока не оказывает существенного Влияния Н8 состав гальйанического сплаве медьцинк °

Однако с ростом матодной плотности тока растет скорость осаждения сплаsa и ухудаается качество.

Увеличение рИ способствует преимущественному осаждению цинка. Снижение рН благоприятствует осаждению меди на катоде. С ростом рН скорость сплава падает. При содержании меди ниже 603 осаждается серое или разнотонное покрытие (на выступах желтое, в углублениях серое). При содержании меди в сплаве более 803 осажу дается желто-розовое, розовое или красное покрытие. Состав электролита на рецептурных значениях поддерживается корректировками Ао результатам периодического анализа. Качество покрытия s электролите, проработавшем полтора .года, ие отличается от качества покрытия, получаемого из свежеприготовленного электролита, Стабильность электролита составляет 15-60 А ч/л.

° Состав, режим и свойства электроли" та представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый элект; ролит можно использовать для нанесения покрытий на различные металлы и в различных условиях (стационарных и

891810 4 интенсифицировать процесс осаждения за счет использования более высоких плотностей. тока, а также получать покрытия xepoeего качества в более вироком диапазоне рабочих плотностей тока.

Примеры .ф .ФЮ.,Ю. Ю

S0

285

360

320

20

0,6

3,3

l,0

Продолжительность,ч

Иатериал катода

ЮИ 9" 1 5

Иедь И2

Сталь 3

9,6

7,2

1,2

0 9

21

?.9 1098

997

82

Зеленоватожелтый

Бледножелтый

Цвет покрытия

Розоватожелтый

62,5

60,5 дополнительно содержит 2,6-2,7-нафталиндисульфокислоту и трилоя Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) при следующем соотношении компонентов, r/ë:

Сульфат цинка 60-80

Сульфат меди 1-3 формула изобретения

Электролит для осаждения покрытий из сплава медь-цинк, содержащий сульфаты цинка и меди и пирофосфат калия, отличающийся тем, что, с целью повыаения стабильности электролита и интенсификации процесса,. он

5 в барабанах или колоколах), т.е. данный электролит является универсальным.

Изобретение..позволяет значительно (в 150 раэ)повысить стабильность и

Состав -электролита, r/ë; режим и результаты электролиза ь

Сульфат цинка

Сульфат меди

Пирофосфат,„калия

2,6-2,?-Нафталиндисульфокислота

Трилон Б

O рН

Плотность тока, Аlдм й

Скорость вращения барабана, об/мин

Скорость вращения колокола, об/мин

Толщина покрытий, мкм

Скорость осаждения, мкм/ч

Выход по току, Ф

Иикротвердость, кгс/мм

Отражательная способность, Ф

Сцепление с основой, кгсlсм

Содержание меди в сплавеД

Рассеиваемая способность электролита (в щелевой ячейке

Иолера), Ж

14,4

1,8

6,0

8,5

0,6

8918 1 0

285-360

6-20

0,6-6

Редактор Н. Рогулич

Заказ 11159/41 Тираж 707 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. - Ужгород, ул. Проектная, 4

Пирофосфат калия

2,6-2,7-Нафталиндисульфокислота

Трилон Б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидететельство СССР

N 424916, кл. С 25 0 3/58, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

II 470552, кл. С 25 0 3/58, 1973.

Составитель В, Бобок

Техред И. Гайду Корректор В. Бутяга