Электролит хромирования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

953011 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.80 (21) 3229580/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230882. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 23 08.82

151) M Кп з

С 25 D 3/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

153) УДК 621. 357..7:669.268 (088.8) И.Г.Бондаренко, К.С.Бурмистров, А.Г.Петухов,:

С.А,Довгий, М.А.Лошкарев и Ф.И.Данилов (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного

Знамени химико-технологический институт им.Ф.Э.Дэержинского (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ

250-400

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электроли.тическому хромированию.

Известен электролит хромирования, в который для создания защитного слоя пены, препятствующего уносу электролита в атмосферу, вводят тринатриевую соль моноэфиров дисульфоянтарной кислоты (11 .

Недостатком данного электролита является низкая стабильность работы, выражающаяся в том, что при длительной эксплуатации ванны (свыше 50 ч) на ее поверхности накапливаются маслообразные продукты разложения добавки, которые загрязняют поверхность изделий и ухудшают качество хромового покрытия.

Наиболее близким к изобретению является электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид и анион-катализатор, в котором в качестве органической пенообраэующей добавки используют алкилсульФаты общей формулы A(CH )> -CH2-0Я09Х, где A=H F; n=4-20; X=H, щелочной, щелочноэемельный металл или ион аммония (2) .

Недостатками известного электролита являются сравнительно высокий расход органического вещества, низкая его устойчивость в агрессивной среде хромового ангидрида, что

5 также приводит к загрязнению электролита продуктами разложения органической добавки, сокращению срока службы электролита и ухудшению качества хромового покрытия.

Целью изобретения является повышение стабильности электролита.

Поставленная цель достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид анион катализатор и органическую пенообразующую добавку, в качестве органической пенообразующей добавки содержит

N-ацетилалкиламинометансульфонат натрия общей формулы

R-N-CH SO Na

С)4 СО где R — алифатйческий радикал

С i7 - gP i и фракцию предельных углеводородов

Формулы С Н д g где п=17-20, при следующем соотношении компонентов, г/л:.

Хромовый ангидрид

Анион-катализаЗ0,„р 0,1-4,45

Э53011

N-ацетилалкиламинометансульфона| натрия О, 01 5-0, 04 5 фракция предельных углеводородов 0,00015-0,00045

А ттааккжже е ттеемм, что в качестве анионкатализатора электролит содержит сульфат-ион в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция 10 сернокислого в количестве 1,7-4,0г/л.

Кроме того, в качестве анион-катализатора электролит содержит смесь сульфат-иона в количестве 1,74,0 г/л в виде серной кислоты, строн-)5 ция сернокислого, кальция сернокислого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л вводимого в виде кислот — плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористо- 70 водородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей.

Электролит готовят путем последовательного растворения в воде хромового ангидрида, солей катализаторов и органических добавок.

Процесс осаждения из электролита проводят при 45-65 C H IIsxoTHocTH gp тока 10-100 A/äì . N-Лцетилалкил2 аминометансульфонат натрия получается при взаимодействии алифатических аминов Фракции С 7 -С|0 и бисульфитного производного формальдегида с последующим ацилированием избытком уксусного ангидрида.

N-Ацетилалкиламинометансульфонат натрия действует в электролите как пенообразующая добавка, а фракция предельных углевОдородов усиливает действие ацетилалкиламиносульфоната натрия. Совместное введение этих органических веществ благодаря синергическому эффекту, проявляющемуся при соотношении компонентов 100:1, 45 позволяет повысить устойчивость органических добавок в электролите.

Взаимное влияние вводимых компонентов связано с образованием смешанных мицелл между ацетилалкиламинометалСульфонатом натрия и фракцией предельных углеводородов. Последняя, находясь на внешней сфере мицеллы, препятствует разложению (окислению или гидролизу) основного активного компонента электролита-N-ацетилалкиламинометансульфоната натрия.

Введение в электролит органических добавок в указанных концентрациях приводит к образованию пенного слоя с оптимальными свойствами по толщине и вязкости в течение 48 ч.

Показатели работы известного и предлагаемого электролитов представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, расход пенообразующей добавки (компонент 1+компонент 2) в течение 80 ч работы ванны по сравнению с тем, же показателем для электролита извесного состава снижен в 13-15 раз.

За указанный период работы электролита на поверхности ванны не отмечалось появления маслообразных продуктов распада органической добавки, а технологические свойства электролита и качество хромового покрытия в течение всего времени эксп-. луатации ванны оставались неизменными.

Таким образом, использование в качестве пенообразователей N-ацетилалкиламинометансульфоната натрия и фракции предельных углеводородов повышает стабильность работы электролита и снижает расход органических веществ в растворе в процессе его эксплуатации, что позволит широко использовать изобретение для получения хромовых покрытий. Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения электролита и замены существенных составов составит около

30 тыс.руб. на 1 млн.м покрытия.

953011

Р4 Ф л о о о о

М » о о

1 1 I

I 1 I

I 1

I I

1 1 1 ! л!

1 I

1 1

Г 1

lA м

М о о а

Ю » м

1 I

1 1

LA

Ю

Ю

Ю

М о

lA л

Ю о л л

М о л lO

» л

Ю о л о о о о E с о о

1О

СЧ

М м

»Й

Ю

Ю

Ю

Ю тй

Ю с

Ю а

1

2 о

О

<б

1

1 1

I 1

1 I — — » —

1

1

1 л

» л

1 о о

° Ф

Ю

Ю с3

I м

l !

l .

I 1

1 !

1 1

О \ (ч м с с о

1О с о о о м

1ч I

I 1

1 1

I 1 ! 1

1 I

1

1 л

1 1

Ю

М о!

4

1 о а

Ф о .

lg с и с о

CQ

„и II. К о

И ф

F4

1» (!! н

Х и о а!

1!

1» о о

v ао н х и х а

Р

О

CO

III а

1 и

Ф н

1

1

I ! о

1 4 о

1 X

1 О

Ф

1 4

1 <б

I и

1 (О а

I И

1

I !

1 !

1

1

1 ! о

4 ! о х н о

I 6

I Р3

I .m!

1 1О

1 !

I 1

Г 1

1 1

1 1

I 1

I

Ю

I I

1 I

I 1

I 1

1 о о

Ю М м м 1

I 1 Ю Л

nI 1 I 1

Ц

Х а

Ъ I ц ю o

Х Н О Х

4 О Х Х х ц ас ю о э ос ей

03

4» 04 а К Хф о ы ЦМ

Е х 1!Ц ам ой ац цо а в ех и о х4 u4 мы

1 о ой х о о х .н

Х C

D !II Ö о х

Н)Ц 4 а a00m

t0 цн

1»

» и

I с

„о

In u

II Cf4 о

ГЛ !!!

Ф Ц

» и! 1

gN

v 4 о и

»» о х

vu

1 о „

v v

II ик

Ц !

Х 4 о с» и

I v

+ ll т. И х Ф ей

И 4 ъ о а х н оо н

o o

Х Х ах о н к1

Я III °

° эх х Ц хо вn,ц ао

Ц 4

953011

I и о

Ф Ф

1 Ф

А3 Ц

I н о

Ф Ф

Ц Ф !

О И о о

Lfl N

I и

9 9

Ц Ф

I4 Ц ф н х

1 о а н

Х

Ц!

I

1

l н о

Ф е е

I4 Я

Ю

П3

< )

I

I

1

1

CV

I

I

И

Ц

Ф н

Ф

Ф

Х о

1

I а-1

I

1

1 о ц

6%

1ч х с е х

4 М а я о е

О цо оц х

O If:

Фо

Р Х

Ю ffj

Х о ф н а

:> s0 н н е о а о.I

Х 9

9O

Ц д) В

Х fff м н х о1: оо иа

Ф х х

И

Ц. о

О!

I

1

I

l

I

l

1 f 1

I 1

I 1

I

I

I 1

О! О

1 4 I 1 ! о.!

1 g I I

1 Ф 1 — — 1

I ..9 I 1

1 4 I I

I r6 1

1 а 1, 1

1 1

1 1

I 1 — —

1 l I

I 1 I

1 I 1

1 1 I

1 1 1

1 I

I 1

I 1

f — =з

I

I

1

1

1

1

1 ! о

I 4 о

1 Х

1 Н

I 9

Р\ ! Я

I Ж

1

I

I о

И 2 I хао е x m

Зохе со еое32

Ю 1ОЦХНХ с

9 I о

Х1 И

9 2Х_#_ е

Ж 9 3 ха

1 I !

Ю (Ъ Ю с Г ) !с л СО л о

° 1 о с (Я О

O л ОР

О ) 3 о с л Ф о л <р

LA с

1О I

1 ь 1

C) о с л tA

\О ф

Ю о с л LO Lp л со х а

И с

А >

x o о

Ц с ом е, "5

N Я 3С

953011

250-400

Составитель В.Игнатьев

Редактор О.Половка ТехредМ.Рейвес Корректор М.Шароши

Заказ 6222/45 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ФиЛиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, анион-катализатор и органическую пенообразующую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабиль- 5 ности электролита,,он содержит в качестве органической пенообразующей добавки N-ацетилалкиламинометансуль-. фонат натрия общей формулы

R-Ы-СняБОЗЫа 10

Э где R — - алифатический радикал

С„ -С1„, и фракцию предельных углеводородов

Формулы С И „,, где n=17-20, при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид

Анион-катализатор 0,1-4,45

N-ацетилалкиламинометансульфонат натрия 0,015-0,045 . Фракция предельных углеводородов 0,00015-0,0004525

2. Электролит по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве анион-катализатора он содержит сульфат-иьн в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислогQ в количестве 1,74,0 г/л.

3. Электролит по и ° 1, о т л и— ч а ю щ н и с я тем, что в качестве анион-катализатора он содержит смесь сульфат-иона в количестве

1,7-4,0 г/л в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л, вводимого в виде кислот — плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористоводородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка СССР Р 284955.7, кл. С 25 D 3/10, 1980.

2. Патент Японии Р 18204, кл. 12 A L 318,. 1967.