Электролит для электрохимического осаждения осмиевых покрытий

 

О fl И С A Н И Е (»933817

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со1оэ Советскнк

Соцналнстнческнк

- -Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 01.07.80 (21) 2966717/22-02 (51) М. Кд, С 25 D 3/50 с присоединением заявки М (23) П риорнтет

Ввуаврствееьй квнктвт

СССР ав делим вмбретснкй и вткрыткй

Опубликовано О7.О6.82. Бюллетень Рй 21

Дата опубликования описания 07.06.82 (оЗ) УДК621.357..7:669.233 (O88.81 (72) Авторы изобретения

I в "" -"-«"Ы ЯЯ ф У Я1 Т

, :..: Яг

Дальневосточный государственный универси е:т " - : Недуг.,«:" вам

° (71) Заявитель

<54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ОСАЖДЕНИЯ ОСМИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий и может быть использовано в химической технологии платиновых металлов, в частности осмия.

Известен щелочный электролит, содержащий соединение восьмивалентного осмия и щелочную соль сульфаминовой кислоты. Данный электролит позволяет получить блестящие, хорошо сцепленные с основой осмиевые покрытия толщиной до 25 мкм с высокой скоростью осаждения 111, Однако его недостатками являются

I сложность приготовления, испольэо15 вание ядовитого соединения Os, а также высокая температура проведения процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электролит для электрохимического осаждения осмиевых покрытий, содержащий соединение осмия и минеральную кислоту, в частности соляную(2).

Недостатками электролита являются сложность и многостадийность его приготовления, низкий выход осаж. даемого металла по току, малая толщина получаемых покрытий и низкая прочность сцепления их с основой.

Цель изобретения - увеличение ско- . рости осаждения, толщины и прочности сцепления покрытия с основой.

Поставленная цель достигается тем, что электролит, содержащий соединение осмия и минеральную кислоту, в качестве минеральной кислоты содержит серную кйслоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соединение осмия (в пересчете на металл) 0,3 30

Серная кислота 10-500

Кроме того,изобретение позволяет упростить приготовление электролита. процесс электрохимического осажде. ния осмиевого покрытия ведут при

3 9338

20 - 25 С и като ной плотности тока 0,1 - 30 мА/см

В качестве катода используют покрываемую деталь из меди, латуни, титана, ниобия, платины и других металлов., а в качестве анода — осмий (порошок металла или твердый электрод), платину, ниобий и другие нерастворимые металлы.

Электролит готовят следующим об- о разом.

Металлический осмий (в виде порошка или пластины ) электролитически растворяют в растворе серной кислоты (10 — 500 г7л ) при протекании асимметричного переменного тока промышленной частоты с анодной состав.ляющей большей, чем катодная (ipyi<), Использование асимметричного переменного тока позволяет получать

Скорость осаждения покрытия, мкм/ч

Толщина покрытий,мкм

Прочность сцепления с основой,количество гибов на 90

Выход по токую 4

Электролит

Солянокислый (известный) О, 5-1 О, 25-1, 5 1-2

Сернокислый (предлагаемый) 21

3-3,5 5,5-15 1-5

45 1л ременного тока с хА > i (--.k, j

0,7 А

) частоты 50 Гц через 30 мин

t получают осмийсодержащий сернокислый. о электролит с содержанием осмия(в пересчете на металл) 3,5 г/л. Приготовленный таким образом осмийсодержащий электролит помещают в электролизер, в качестве катода берут пластину металлического ниобия, в качестве анода - платиновую Фольгу.

При катодной плотности тока 0,1 мА/см. получают полублестящие осадки осмия

Применение предлагаемого электролита позволяет получить матовые и полублестящие осмиевые осадки, а также прочно сцепленные осадки осмиевой черни, в зависимости от плотности тока, пригодные в качестве антикоррозионных и каталитических покрытий.

Пример 1. Получение электролитических осадков осмия из сернокислого электролита.

В электролитическую ячейку с частично разделенным катодным и анодным пространством заливают 50 мл 0,2 н. раствора серной кислоты (.10 г/л ), о температура электролита 20 С, В качестве электродов берут порошок меэлектролит для осаждения осмиевых покрытий стабильный во времени и в работе, поскольку в этом случае в растворе образуется соединение только четырехвалентного осмия.

В качестве электролита может быть также использован сернокислый осмийсодержащий раствор, полученный после реэкстракции экстрагента, насыщенного осмием.

Электроосаждение осмиевых покрытий позволяет достигнуть скорости осаждения 3-3,5 мкм/ч, толщиной до

5 мкм, имеющих внутренние напряже-. ния 890 - 1200 кг/мм .

Сравнительные характеристики свойств электролитов и покрытий приведены в таблице. талуического осмия. При протекании через эту систему асимметричного пе9338

Формула изобретения

Составитель Я.Ипатов

Редактор В.Бобков Техред А, Ач Корректор A.Äçÿòêo

Заказ 3873/12 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 толщиной 5 мкм. Выход по току составляет 153.

Пример 2. Получение электролитических осадков осмия из сернокислотных растворов реэкстрактов. S

50 мл органического экстрагента (триоктиламинбензол), Содержащего осмий, подвергают реэкстракции 50 мл серной кислоты с концентоацией 500 г/л и получают реэкстрагент, содержащий 10

500 г/л серной кислоты и 0,3 г/л осмия (в пересчете на металл). Этот осмийсодержащий раствор помещают в электролизер, температура раствора

25 С.. В качестве катода берут медную 1 о пластину, в качестве анода - пластину металлического осмия. При катодной плотности тока 30 мА/см получают матовые осадки осиия толщиной

4 мкм. Выход по току составляет 5,54. 20

Пример 3. Получение элект ролитических осадков осмия из сернокислого электролита.

Аналогично примеру 1 получают осмийсодержащий электролит. При проте- 25 канин через раствор асимметричного переменного тока частоты 50 Гц чере

5 ч получают осми содержащий электролит с содержанием осмия (в пересчете на металл ) 30 г/л. Приготовлен- зв ный электролит помещают в электролизер. В качестве катода используют пластину металлической меди, в ка честве анода - платиновую фольгу.

При катодной плотности О, 3 мА/см получают полублестящие осадки осмия толщиной 2 мкм. Выход по току coc= тавляет 123.

Электроосаждение осмия из предлагаемого электролита позволяет более полно извлекать его из сульфатных растворов, получаемых при промышленной обработке осмиевых руд, что рез-, ко снижает энергозатраты при получении осмия. Увеличение выхода по току в 10 раз по сравнению с солянокислым электролитом снижает энергозатраты при осаждении осмия и дает возможность добиться более полного осаждения.

При использовании сернокислого электролита возрастает производительность труда за счет исключения подготовительных операций концентри» рования растворов, менее частых корректировок растворов за счет расширения рабочих концентраций по осмию. Изобретение позволяет получить осмиевые покрытия с улучшенными антикоррозионными свойствами за счет увеличения их толщины до 5 мкм и прочности сцепления с основой.

Электролит для. электрохимического осаждения осмиевых покрытий содер1 жащий соединение осмия и минеральную кислоту, отличающийся тем, что, с 0елью увеличения скорости осаждения, толцины и прочности сцепления покрытия с основой, в качестве минеральной кислоты он содержит кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:

Соединение осмия (в пересчете на металл) 0,3-30

Серная кислота 10-500

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СВА У 3622474, кл. 204-47, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 334276, . С 25 D 3/50., 1972.