Электролит меднения
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<и 945253 (61 ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 25. 07. 80 (21) 2965086/22-02 с присоединением заявки 34 (23) П рнорнтет (5t)M. Кл.
С 25 D 3/38 (1тсударстееииый комитет
СССР
ll0 делам иэобретеиий к открытий
Опубликовано 23. 07.82. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 23. 07. 82 (53) УДК621.397. .7:669.38(088.8) (72) Авторы изобретения
Ш.Г. Пилавов, А.И. Кокошко и Г.Ф. Афан ьев.. ститут (71) Заявитель
Ворошиловградский сельскохозяйственных (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ИЕДНЕНИЯ
1О
15 го
О, 3-0,4
0 9 1,0
Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий, в частности медных, и может быть использовано в приборостроительной промышленности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является электролит меднения, содержащий сернокислую медь, пирофосфат калия и нитрат аммония (1).
Недостатком данного электролита является невысокая скорость осаждения и адгезия покрытий.
Получаемые покрытия обладают высокими внутренними напряжениями.
Целью изобретения является повышение скорости осаждения и адгезии покрытий и снижение внутренних напряжений осадков.
Указанная цель достигается тем, что, в отличие от известного электролита меднения, содержащего сернокислую медь, пирофосфат калия и
2 нитрат аммония, предлагаемый электролит дополнительно содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающий динатриевую соль диоксифлуорана (уранин А), 3,6- тэтраэтилдиаминохлоридфлуорана (родамин С) и этиловый эфир
2,7-диметил-3,6-диэтил-аминохлорид флуорана (родамин Ж) и азокраситель, выбранный из группы, включающей анилиновую соль - 1-фенил-3-метил5-пиразолон-4-сульфоксилоту (кислотный желтый светопрочный), натриевую соль сульфокислоты d.-нафтилоаминотозил-и-аминотолуол-и-сульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный) и бензидин 2,2-дисульфокислота1-фенил-3-метил-5-пиразолон (кислотный желтый К) при следующем соотношении компонентов„ моль/л:
Сернокислая медь (пятиводная)
Пирофосфат калия
945253 4 ный желтый светопрочный), 1 OCT
10850-64
Нитрат аммония 0,05-0,1
Трилон Б 0,05-0,07
Ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающей уранин А, родамин С и родамин Ж 0,00005-0,00006
Азокраситель, выбранный из группы, включающей кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый прочный и кислотный желтый К 0,00005-0,00006.
В качестве добавок из группы ксантеновых красителей .могут быть использованы следующие вещества.
> =N ° СН
5 нб:
6Q4а
О О н,с н=н
1 !
"н ОН но н-1
C00Na а
3,6-тетраэтилдиаминохлорид флуорана (родамин С) ТУ 6 14-1088-74 р н,),а(с,н,,ц
C00A ину,n(с,я,)ни соос н анилиновая соль — 1-фенил-3-метил5-пирозолон-4-сульфокислота (кислотДинатриевая соль диоксифлуорана (уранин А), ТУ 6-14-939-73
Этиловый эфир 2,7-диметил-3,6диэтилдиаминохлорид флуорана (родамин Ж), ТУ 6-14-1058-74
В качестве добавок из группы азокрасителей могут быть использованы:
S0 Éà натриевая соль сульфокислоты
-a =HàôTèëàìèíî-тозил-и-аминотолуол—
- п-сульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный), ГОСТ 12277-66 бензидин 2,2-дисульфокислота-1фенил-3-метил-5-пиразолон (кислотный желтый Ж), ГОСТ 12277-66
Электроосаждение медных покрытий ведут при рН 8,0-8,5, при 18-25О С, плотности тока 0,2-4,0 А/дм без перемешивания и 0,5-10,0 А/дм при пе35 ремешивании электролита, Выход по току 96-1003. Соотношение S< 5„=1:1.
В предлагаемом электролите меднения высокая адгезия (примерно как в цианистых электролитах) при обычной подготовке поверхности покрываемого изделия (обезжиривания и декапирования) достигается за счет практического отсутствия контактного выделения меди. Это обуславливается налиР чием s электролите комбинации красителей, Низкие значения внутренних напряжений в предлагаемых электролитах (98-110 кг/см ) обусловлены введением в раствор азокрасителей.
Азотнокислый аммоний содержится в небольших количествах (3-10 г/л) и улучшает качество осадков (они становятся более светлыми).
Трилон Б оказывает депассивирующее действие на работу анодов и повышает буфферную емкость электролита; комбинация красителей понижает
945253 ток контактного обмена, что обуславливает высокую адгезию, понижает внутренние напряжения и увеличивает диапазон рабочих плотностей тока при нормальной температуре.
Диапазон выбранных концентраций сульфата меди и пирофосфата калия и азотнокислого аммония обусловлен достижением оптимальных параметров электролиза и устойчивости работы электролита в присутствии предлагаемых добавок. Концентрация трилона Б (0,05-0,07 M) достаточна для осуществления электролиза при SA .S 1:1 и достижения желаемой буферной емкости. При этом отпадает необходимость вводить в электролит специальные буферирующие агенты.
1О
Электролиты не требуют проработки, устойчивы в работе, многократно корректируются.
Приготовление электролита осуще- 2О ствляют путем перемешивания эквимолекулярных количеств CuSO@ (ГОСТ
4165-68) и К4Р О (МРТУ 6-09-5212-68) в молярном соотношении 2:1, полученный осадок отмывают от ионов SQ@ Л дистиллированной водой, затем добавляют расчетное количество К4Р2 07 трилона Б и NANO> (ТУ 6-09-292-75), которые совместно растворяются в соответствующем объеме воды. В приго- 3О товленный электролит вводится необходимое количество органических добавок.
Примеры конкретного выполнения, свойства электролита и получаемых покрытий приведены в таблице.
В указанных электролитах получаются пластичные, блестящие, равномерные покрытия с высокой адгезией к поверхности изделий из стали и цинковых сплавов типа ЦАМ, а также обеспечивается сбалансированность анодного и катодного процессов в указанном интервале плотностей тока. Гальваноосадки меди имеют низкие значения внутренних напряжений (в 2,3 раза меньше, чем в известном электролите).
Сцепление медного покрытия проверяют с помощью пресса Эриксона и путем нагрева до 200 С с последующим резким охлаждением осадков в воде. Отслаивание покрытия от основы не наблюдается в обоих случаях.
Техноки-экономическая эффективность от использования предлагаемого электролита заключается в повышении производительности процесса пирофосфатного .меднения в 1,5-2 раза при комнатной температуре и увеличении срока службы многослойнЫх покрытий за счет хорошей адгезии электролитической меди к изделиям из стали и цинковых сплавов. По своим технологическим характеристикам и физико-механическим свойствам получаемых осадков, предлагаемый электролит не уступает цианистым электролитам меднения и может их заменить.
945253
С)
ВО
LA
С) I
1 .1 л
I
lA
Са4
° 4 )
CCl
М\ м о
МФ
03
СЭ о
С)
LA о о
1
Ln о
М\
CO м
LA м ь
М)
03 о
Ф 4 б о
3 4
ФО
34 ь
lA
О)
С) ln м ь
lA
-»
М\ о
М\
4 4
CO н
М\
4 )
4»
ФЛ
О) о
С)
CO
lA о
ФЛ
4 4 б
4О м
44
4О
° О
lA б)\ о
LA
03
С) о л
LA о
4 Ч
CO м
LA м о
lA
0l а
O)
О)
М) о
Мб м
ФО м
)О о
М\
МЪ о
Ю м
CO м
ФО
М) м
СЭ
IA
0а о ь
ФО
LA
341
4 4
lA
О)
С) an
4 Ъ о м
С)
LA ь о
С)
34) о о
LA
14\ о
\Л
4at
LA
3 о
LA
О) ь
М) 4 4
М\ м ь
МЪ
ОЪ о о
ФО
LA м
CO н ! о
Сб
ФО
LA
0ъ а
LA м ь
С)
I
LA а
LA м !
ФО!
LA
О\ о
М\
3Л
ФФ) а о
LA о
LA м
CO
)О
Мб
О) о
ФО м а о
М)
М\ а
I
I
1
1
1 !
1
1
L !
1
1
t
1
343
4а4
430 м
ФО
ФЛ
44) о
1А
О) о а
4 Ъ
4О о
lA м
С»
ФО
I м
ФО
lA
03 о
lA м о
l4l м
ФО а л
CD
1 м
ФО
lA м
CO 3A Ctl ь
О а к
ОО эю
CL ф
° О о о
lA м о
1 "0 О
) %.
О
X о
М)
ФО
g LI
8 б . ююI
Э
1 !
1 б
1 !
1 .1 !
t
1
)1
l !
I !
1 !
1 б
1
1
1 !
I
I
1
I н
1 !
1
l !
>
1
1
1 !
Р
I
I
l
°I
1
1 ФФ
I С н
I L3
)- о
I 4)
1
1
1 !
1 б
1 ! !
I1
1
Ф
I
Ф
I
I
I
1 !
Ф
1 !
1
Э
Ф
1
1 !
I б
1
1 ю
° Г Ф
I Ю ЮЮ
Ю О С
° Г ФЮ м@ 2
I 1
I. 1
1 1
1 )О 1
1 1
1 l
1 1
1 1 ! 1
1 1
an ! 1
I 1
I Ф
I 1
I l
4 1 ! 1
1 1
1 1
1 1 м
1 1
1 1
3 — -3
1 1
I М 1
1 I
1 1
1 1
t I
1 Ф
l 1
I I
1 I б l
3 I ! Ф ! I
I О 1
1 1
I 1
1 1
1 1
1 1
I О) I
i I
1 I
I
I 1
1 I
I CO 1
I 1
1 1
1 I
1 1
1 1
1 Л 1
I I
I I
1 1
1 1 ! 1
1. )О 1
1 1
1 1
1 .I
1 Ф
1 I
1 Ф I
3 I
I 1 б 1
t 1
t 1
Ф м 1
1 1
I Э
I 1
I I
1 В м l
1 4
1 1
1 V
1 1
1 1
Ф 4
М) Мб м 0Ъ а о
К3 40 о о о о
4О )О о о а о
)О аО
o o о о
)О о о а о
LO. а о с о
)О )О о о о ь
)О )О о о с о
)О )О о
o o
)О )О ь о
o o
)О )О о о о о
)О О
o o о о
О "ЬО о о о 4»
)О бО о о
o o
)О )О о о о о
\О )О
o o
o o
)О сО о о
О о ю» ев з
1 и й й
Ъб 4L
).
ОФЙ43
"о
)О
)О
"о
)О н юо с
)О
1 б
1
I
1
1
1
I
1
I !
I
1
1 !
I б
1 !
1
I
1
1
1
3 !
1 !
1
1
1
1 ю
1
I !
1 .1 I
1
1
1
1
1
1
1
I !
I
1
I
I
I
I !
I
1
1
t
l
t !
) ! !
1
1
I
I
1
I
l
1
1
l
l
1
1
1 ! !
1
1
1
1
I
1
I
t !
1 !
1
Ф
1 !
1
3 !
I
1 !
1
I
1
I
l
1
1
1
1
1
I
1
I
1 б
Ф
1
1
1
I
l
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I !
1
I !
1
Ф !
Ф
Ф
10
I о
CI иъ
--С
ВО о
CI
3D !
МЪ
О\,CI аА
P о оэ ъО М\
LA
В (Сб
ОЪ
Ф л
CI
1 о
ОЪ иъ
1 О о о о О
IA aA
МЪ1 аА л
I о л
Ф
CI о сэ
МЪ Э.
С б ъО о
С!
3О
ОЪ
I O о иъ ъО Фч иъ «
CO
ОЪ б ъО
ОЪ
CI
3О
ФФЪ л
CI
ОЪ б
CI
ФО
CI л
ОЪ
ЪО
lA (ч
LA о (О МЪ
МЪ
ФО
ЪО
IA
ЪО иъ
СЪ
I о
ОЪ
CI (ВЪ
CI
МЪ
-С о
00 !
1А
ФЪ
СЭ
СВ
3D
ОЪ
I O ол
О МЪ о
1 и \
О Ъ
I б(Ъ
CI л
О
Сб
CL1
СВ
О!
О (D
С!
3О
МЪ! о
ot ,О МЪ бб\
Мб
О\
LA
ФО
ФО
0 Ъ
О
О\
М \
ВО
Ct о оо
° О ВГ\
МЪ »«
МЪ
Э
Сб
1 л
ОЪ
С!
ОЪ о
ОЪ
1 о
CO иъ
М\
Фч (ФЪ
1 о б\
ВО
Сб
МЪ
-С
1А л
CI
° О о оо оо
ОЪ
МЪ л
CI
МЪ
М\
ОЭ
1 о
ОО
CO
ОЪ
ВО
О\ о ФСъ
С
3D
В
С!
CO о
CO
lA л
МЪ
О Ъ
М\
ФО о л
Ф МЪ иъ»
Мб о
ОЪ о
ВО
CI о
ВФ\
Ct
О ! аА
3 О
O LA о (ч оI.
30 (St
60 л
О Ъ
° О
О Ъ (L3 !
CI
LA
1 ( о аА
Ф
CI л
CI
CL
CI
О\ о о
1 о
О Ъ
3О
ОЪ
ВО
ОЪ б о оо л,О
МЪ ! о л
Фч
СЭ
CI
ВО о
ВО
CI
О\
СВ
ВО о ь
ВО о
A ъО
CI
1А
Фч
СЭ
LA
CI
LA
Фч
° О л
3А
CI о б о
CI
I л
ОЪ
СЭ
3А о оо
О ФЧ о»
ОЪ
О
1 Ct о
С!
С0
lA л
CI о ! б(Ъ
3О о о о
00 ВО аАI
С!
I о б(Ъ
1А о !
CI о
IA л ! о л о о
1А
CO о оо
O ФЧ о1
CI о о
Ф о о
О\ о
М\ о
° ФЪ
1 о н
CI
CI
CI
О\ л л
М\ л
ОЪ
ВО
ОЪ
С1 л
ln л
Э
Ct
ФО
М\
С
1 о
ФВЪ
CI
CI о о
ОЪ
С1 о
CO о
ФЧ о аА
О3
A л о
МЪ
С1 о
МЪ
3О
В о
С1
О
CI (б
Ct
МЪ
ОЪ
В
° ч
ОЪ
СЭ
Вч
° $
° 1 ф В Ф
3 а
И\ е е 8
u III а. ° ч
1 з и 1
IO 1 (0
I е ° о
° ф I о а
1
В
Ф
1 б
1
1 б
I
I !
I
I
3 !
1
1
I
I
I
1
1
1
I
I
1
1 !
I
1
1 б
1 0
1 С
I Iи
О
1 at
I (1
1 б
1
1
1
1
1
1
1
Ф
1
I
1
1
1 !
l Ф
1
1 !
1 !
Ф
Ф
1
1
I
1
I ! I
I 1 л ! I !
1 1
1 1
I В
I О I
1 1
1 1
I I
I I
1 1
1 1
I б
МЪ
1 1
1 1
I 1
Э вЂ” —
1 I
I 1 б\ 1
1 I
1 1
I 1
1 I
I I
I Фб I
1 1
I I! 1
1 1
1 1
1 1
I ! 1
I 1
1 I
1 3
t 1 о
1 1
1 I
1 I
I I
1 1
I 1
1 ОЪ 1
1 1 ! I
I I
i 1
1 t
1 1 г
1 I
1 1
1 I
I 1
1 1
ВО !
I 1
I б ! ° .
1, 1
I I
1 Ф
I 1
МЪ
I I
; — —
1 1 б
I 1
1 О 1
1 I ! 1
1
ФВЪ 1
3 — — + ! 1
1 1
1 ФЧ
1 1
1 1
1 Ь
1 1 с it(i I
945253
=4 h
ВЯ
СаЕМ К
ЪЪ
1 о е ч
Dt0 ИЛ ° зе ь
%4
RLi 4
"за
ДФCО
945253
I
Я !«
М !
Ю
О
I (ч
С!
1 ъо ОЪ оо оо
° О ъО
3 о
IД I
Я I
In бъ Ъ
1 (ч
1 сп ъо Ю о
-о о л
Ю б
I
1 ! !
I
В
I
I
I ! !
I !
I !
I ! !
I ! !
I ! ! ! !
I
I Т
Ю о
«о о
Съ3
СЧ
34\
CD
С
an
I (ч
I ВЪ сч о о
-Ю о
СЧ (Ч
I сч о о
*Ю о! Ъ
СЧ
СО о
1 ! Ъ!о о о оо
Cl д (Ч
an
3/Ъ
С б о
CO
СЧ
1 с 3
Ю ъО (ч о о
-о
CD
С!
СО
4 Ъ
СЧ
С!
ЪСЪ
-ь о о о о
C
ID с иъ (Ъ!
" Cat о
IC
tC !
V о б-б
I сч о оо о
-о о
1 (° О о -а
cat all о сч
I с
ЪО ъо
I воо о
Р о
t an
СЧ
4(Ъ о
an
°п
СЧ
Ссб о с л ас3
Cat Ct
О СЧ
3 сч с л
С3
СЧ
СЧ
ВВЪ
nt с л
3С3
CD
Ю иъ О
О О оо
Ю
Ю о.
CD
ОЪ (Ч
О
ОО
n(1 (Д C
* ог
4гг
В):
I
1! ! !
I ! !
1 б
I ! ! !
I б ! !
I ! б
I ! ! !
I ! ! ! ! ! !
I б
I ! ! б
3 ! ! ! !
I б !
I !
I
I
1
I !
1 б !
В б
В
1
1
I
I
1 (I (I I
I д
9 3(1 Д Э ос
СО д оэ ! Y б
l I
I 1
1 1 л В
I б б
l I
1 I (I
В I
I ъО
I I
I I
I I
1 1
1 I ! ! I
ЪСЪ
I I
I 1 б I ! I
1 l
\ 1 ! I
I I
I I
1 б
I ! I ! 1
1 I
I I
I б
-! ! I ! I
CV I ! I
I I
I ! I ! I
I
I \ !
I ! I
I б I
В ! I
I I
1 I
I б б
1 I
I I
I I ! ОЪ t !
I \
3 I
I I
1 со
I I ! I ! I ! I !
I 1 ! I
I I ! (\ ! ! I !
I О \
I ! I
\ ! \
I I
I I !
I (СЪ
I I
I 1
1 3
I I
I I ! ! I
1
I В
I I
I 1 б t
3 I
I I
В I
1 I
I 1
1 сч 3
I I ! 1
1
1 1 б 1
3 I б 1
В !
Ф I с 1
-r. З
Д " ф °
С 4 Д
P C ф I а Од g бад
3(гло аи а».
Я Р 3 даУ
433
3 (3
1
1
I
1
1 !
1
1
1
I
В
1 !
I
1
I
1
1
t
I
В б
1
1
1
I
3 !
1
1
1
1
В г
I
В
1
I
I
1
1
В
1
1
1
3
I
I
1
В
1
I
В
1
1
I
1 !
3 !
I
I (1
1
1
1
1
1
1
В б !
I (1
I (1
1
1
3
1
11
Формула изобретения
9452
Составитель M. Щербакова
Редактор Н. Гунько Техред К. Мыцьо
Корректор Е. Рошко
Заказ 5269/38 Тираж 686
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5
Подписное
Ф
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Электролит меднения, содержащий сернокислую медь, пирофосфат калия и нитрат аммония, о т л и ч а ю- 5 шийся тем, что, с целью повышения скорости осаждения и адгезии покрытий к основе и снижения внутренних напряжений осадков, он дополнительно содержит двунатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б), ксантеновый краситель, выбранный из группы, включающей динатриевую соль диоксифлуорана (уранин A), 3,6-тетраэтилдиаминохлорид флоурана (родамин С) и этиловый эфир 2,7-диметил-3,6-диэтиламинохлорид флуорана (родамин Ж), и азокраситель, выбранный из группы, включающей анилиновую соль - 1-фенил- в
3- метил-5-пиразолон-4 -сульфокислоту (кислотный желтый светопрочный), натриевую соль сульфокислоты -Ынафтилоамино-тозил-и-аминотолуол-исульфофенилметилпиразолон (кислотный желтый прочный)и бензидин 2,2-дисульфокислота-1-фенил-3-метил-5пиразолон (кислотный желтый К) при
53 12 следующем соотношении компонентов, моль/л:
Сернокислая медь (пятиводная) 0,3-0,4
Пирофосфат калия 0,9- 1,0
Нитрат аммония 0,05-0,1
Трилон Б 0,05-0,07
Хсантеновый краситель, выбранный из группы, включающей уранин А, родамин С и родамин Ж 0,00005-0,00006
Азокраситель, выбранный из группы, включающей кислотный желтый светопрочный, кислотный желтый прочный и кислотный желтый К 0,00005-0,00006
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Никитина О.А. и др. "Опыт промышленного освоения пирофосфатного электролита меднения". - РЖ "Коррозия и защита от коррозии", 1975, М 4, реф. 4К415, с. 39.
