электролит для осаждения сплава никель-висмут
| Классы МПК: | C25D3/56 сплавов |
| Автор(ы): | Шиблева Татьяна Григорьевна (RU), Поветкин Виктор Владимирович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2011-04-06 публикация патента:
27.07.2012 |
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения ровных, гладких покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит для осаждения покрытий сплавом никель-висмут содержит, г/л: хлористый никель 40-60, хлористый висмут 5-15, трилон Б 50-60, борную кислоту 20-30, выравниватель А 2-4, дистиллированную воду - до рабочего объема. Технический результат: повышение рассеивающей способности электролита и повышение коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.
Формула изобретения
Электролит для осаждения сплава никель-висмут, содержащий хлористый никель, хлористый висмут, трилон Б, отличающийся тем, что он дополнительно содержит борную кислоту и выравниватель А при следующем соотношении компонентов, г/л:
| хлористый никель | 40-60 |
| хлористый висмут | 5-15 |
| трилон Б | 50-60 |
| борная кислота | 20-30 |
| выравниватель А | 2-4 |
| дистиллированная вода | до рабочего объема |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава никель-висмут.
Известен электролит для осаждения сплава никель-висмут, содержащий сульфат никеля, хлорид висмута и трилон Б [1].
Рассеивающая способность этого электролита, измеренная в ячейке Фильда, составляет 45-50%, а скорость коррозии полученных покрытий в 0,1 н растворе серной кислоты - 2,6-4,59 г/м2 ·ч.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка состава электролита с улучшенными свойствами.
При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и повышении коррозионной стойкости получаемых осадков.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей никеля и висмута и трилона Б он содержит борную кислоту и выравниватель А (бензолсульфат метилдиэтиламинометил алкилфенола полигликолевого эфира) при следующем соотношении компонентов, г/л:
| - хлористый никель | 40-60; |
| - хлористый висмут | 5-15; |
| - трилон Б | 50-60; |
| - борная кислота | 20-30; |
| - выравниватель А | 2-4. |
Дополнительное введение борной кислоты способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Поверхностно-активное неионогенное вещество-выравниватель А, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металла, одновременно улучшая смачиваемость поверхности осадков. Трилон Б связывает ионы висмута и никеля в очень прочные трилонатные комплексы (lg Bi ЭДТА=27,90 и lg
Ni ЭДТА=18,64), что препятствует гидролизу солей и улучшает стабильность электролита.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли висмута, соли никеля и трилона Б. Часть трилона Б добавляют при перемешивании в раствор соли висмута, а вторую половину комплексона - в раствор соли никеля. Смеси растворов оставляют на 10-15 минут для полного комплексообразования, а затем медленно (при интенсивном помешивании) к раствору комплексоната висмута добавляют раствор комплексоната никеля. К полученной смеси добавляют борную кислоту и выравниватель А и доводят объем электролита до рабочего водой.
Электроосаждение покрытий проводят при катодной плотности тока 1,0-5,0 А/дм2, температуре 20-25°C и рН раствора 1,5-2,5 при перемешивании с использованием висмутового анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.
Рассеивающая способность предлагаемого электролита при введении в его состав борной кислоты и выравнивателя А увеличивается на 15-20% по сравнению с известным электролитом. Скорость коррозии покрытий, осажденных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем покрытий, осажденных из известного электролита.
Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочно сцепленные со стальной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°C в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.
| Таблица 1 | ||||
| № п/п | Компоненты электролита, г/л и результаты исследований | Состав по примерам | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 1 | Хлористый никель | 40,0 | 50,0 | 60,0 |
| 2 | Хлористый висмут | 5,0 | 10,0 | 15,0 |
| 3 | Трилон Б | 50,0 | 55,0 | 60,0 |
| 4 | Борная кислота | 20,0 | 25,0 | 30,0 |
| 5 | Выравниватель А | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
| 6 | Плотность тока, А/дм2 | 1,0 | 3,0 | 5,0 |
| 7 | Температура, °C | 20,0 | 22,0 | 25,0 |
| 8 | рН | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 9 | Перемешивание, об/мин | 60,0 | 60,0 | 60,0 |
| 10 | Выход по току, % | 54,0 | 58,0 | 64,0 |
| 11 | Содержание висмута, % | 16,0 | 19,0 | 23,0 |
| 12 | PC электролита (по Фильду), % | 55,0 | 60,0 | 62,0 |
| 13 | Скорость коррозии, г/(м2·ч) | 2,2 | 1,7 | 1,5 |
| 14 | Внешний вид покрытий | светло-серые, матовые | светлые, полублестящие | светлые, гладкие, блестящие |
Литература
1. Поветкин В.В., Ермакова Н.А. // Защита металлов. 1985. т. 21, № 4, с.643-645.
