способ подготовки поверхности проволоки из алюминиевого сплава с редкоземельными металлами
| Классы МПК: | C23G1/12 легкие металлы C23F1/20 для травления алюминия или его сплавов |
| Автор(ы): | Матвеев Юрий Александрович (RU), Гаврилова Виктория Петровна (RU), Куприянов Николай Степанович (RU), Баранов Вячеслав Викторович (RU), Ионов Алексей Григорьевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Федеральное государственное унитарное предприятие "Особое конструкторское бюро кабельной промышленности" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2006-06-20 публикация патента:
20.03.2008 |
Изобретение относится к предварительной подготовке поверхности изделий перед непосредственным нанесением гальванических покрытий, преимущественно перед никелированием. Способ включает операции обезжиривания, промывки и декапирования поверхности проволоки без наложения тока с последующей промывкой, при этом для повышения прочности сцепления гальванического покрытия с основой декапирование проводят в растворе, содержащем 30-35-процентную серную кислоту и моющее средство "Прогресс" в количестве 0,1-0,3 г/л, при этом декапирование проводят при температуре 18-25°С. 1 табл.
Формула изобретения
Способ подготовки поверхности проволоки из алюминиевого сплава с редкоземельными металлами перед нанесением гальванических покрытий, включающий операции обезжиривания, промывки и декапирования поверхности проволоки без наложения тока с последующей промывкой, отличающийся тем, что декапирование проводят в растворе, содержащем 30-35%-ную серную кислоту и моющее средство "Прогресс" в количестве 0,1-0,3 г/л, при этом декапирование проводят при температуре 18-25°С.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нанесения электрохимических покрытий с движущимся катодом, в частности к предварительной подготовке поверхности изделий перед непосредственным нанесением гальванических покрытий, преимущественно перед никелированием.
Известен способ подготовки поверхности деталей из алюминия и его сплавов перед нанесением гальванопокрытий (A.C. №692914, опубл. 1976). Сущность известного способа состоит в том, что анодное окисление осуществляется в электролите железнения. Недостатком известного решения является недостаточная сцепляемость гальванопокрытий с основой.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению аналогом является способ подготовки поверхности проволоки из алюминиевого сплава с редкоземельными металлами (РЗМ) перед нанесением гальванических покрытий, известный из (Ю.А.Лукомский, В.К.Горшков, "Гальванические и лакокрасочные покрытия на алюминии и его сплавах", Ленинград, "Химия", 1985 г., стр.83-84). Известный способ включает операции обезжиривания, промывки и декапирования поверхности проволоки без наложения тока с последующей промывкой. Декапирование проводят в растворе 30-процентной азотной кислоты и серной кислоты. Время обработки 7 сек.
Недостатком ближайшего аналога является неудовлетворительная прочность сцепления гальванического покрытия с основой движущейся проволоки.
Технической задачей изобретения является повышение прочности сцепления гальванического покрытия с основой.
Поставленная задача решается тем, что способ подготовки поверхности проволоки из алюминиевого сплава с редкоземельными металлами перед нанесением гальванических покрытий, преимущественно перед никелированием, включает операции обезжиривания, промывки и декапирования поверхности проволоки без наложения тока с последующей промывкой. Особенность способа заключается в том, что декапирование проводят в растворе, содержащем 30-35-процентную серную кислоту и моющее средство "Прогресс" в количестве 0,1-0,3 г/л, при этом декапирование проводят при температуре 18-25°С.
Предлагаемый способ отличается от известных составом раствора, в котором проводят декапирование (осветление, травление), при этом именно предлагаемые концентрации компонентов раствора, а также предложенные интервалы температур процесса (18-25°С) обеспечивают достижение технического результата, выражающегося в повышении прочности сцепления гальванического покрытия с основой.
Раствор серной кислоты в воде с концентрацией 30-35% серной кислоты, что соответствует ее плотности 1,3-1,35 г/см3, обеспечивает оптимальное протравливание поверхности. При концентрации раствора серной кислоты меньше 30% и соответственно ее плотности меньше 1,3 г/см 3 не происходит достаточного протравливания поверхности проволоки, а при концентрации раствора серной кислоты больше 35% и соответственно ее плотности больше 1,35 г/см 3 происходит перетравливание поверхности проволоки. Экспериментально установлено, что недотравливание и перетравливание отрицательно сказывается на прочность сцепления покрытия с основой, выполненной, как было указано выше, из алюминиевого сплава с редкоземельными металлами.
Другой компонент раствора - моющее средство "Прогресс", являющееся поверхностно-активным веществом в виде смеси вторичных алкилсульфатов натрия (по ТУ 38-10719-71), обладает тем преимуществом, что не накапливается в растворе, а также не растравливает поверхность проволоки, что также способствует повышению прочность скрепления покрытия с основой.
Экспериментально установлено, что использование средства "Прогресс" в количестве меньше 0,1 г/см3 не достаточно для достижения требуемого эффекта, а использование средства "Прогресс" в количестве больше 0,3 г/см3 приводит к резкому образованию пены, которая отрицательно влияет на технологичность процесса.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующим примером.
Была использована проволока из сплава алюминия с редкоземельным металлом (AL+7-9% РЗМ, сплав 01417). Поверхность движущейся проволоки обезжиривали, промывали, а затем осуществляли декапирование при температуре 18-25°С в составе растворов, приведенных в таблице без наложения электрического тока.
После промывки осаждали электролитически слой никеля 1-15 мкм из серно-кислого электролита с добавкой моющего средства "Прогресс", затем промывали и подвергали термообработке.
В результате такой обработки прочность сцепления покрытия с основой соответствует ГОСТ 9.302-88 п.5.6 (проволоку диаметром до 1 мм навивают на стержень утроенного диаметра, чтобы образовалось 10-15 плотно прилегающих друг к другу витков. После контроля не должно наблюдаться отслаивания покрытия.
| Таблица | ||||
| №№ пп | Состав раствора | Содержание компонентов (концентрация серной кислоты в воде, %; моющего средства (м.с.) "Прогресс" в растворе, г/л") | Т, °С | Результаты испытаний |
| 1 | Серная кислота | 30 | 18 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 2 | Серная кислота | 30 | 25 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 3 | Серная кислота | 30 | 18 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,3 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 4 | Серная кислота | 30 | 25 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,3 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 5 | Серная кислота | 35 | 18 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 6 | Серная кислота | 35 | 25 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 7 | Серная кислота | 35 | 18 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,3 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 8 | Серная кислота | 35 | 25 | Соответствует |
| м.с. "Прогресс" | 0,3 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 9 | Серная кислота | 28 | 18 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,05 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 10 | Серная кислота | 28 | 25 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,05 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 11 | Серная кислота | 28 | 18 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,4 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 12 | Серная кислота | 28 | 25 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,4 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 13 | Серная кислота | 36 | 18 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,4 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 14 | Серная кислота | 36 | 18 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,4 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 15 | Серная кислота | 36 | 25 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,05 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 16 | Серная кислота | 36 | 25 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,4 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 17 | Серная кислота | 30 | 15 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| 18 | Серная кислота | 35 | 30 | Не соотве-ет |
| м.с. "Прогресс" | 0,1 | п.5.6 ГОСТ* | ||
| * ГОСТ 9.302-88 | ||||