Электролит для осаждения покрытий из сплава на основе меди

 

ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАВДЕНЙЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ МЕДИ, содержащий медь цианистзпо, станнат натрия, натрий цианистый (свободgr rff|p f f , yi r ;:;4-; .- 5;;4;g .,ft{ ctl: ТРКЛ ный) и натр едкий (свободный), о тличающийся тем, что, с целью снижения пористости и повышения теплостойкости и равномерности покрытий, он дополнительно содержит калий-натрий виннокислый и калий сурьмяновиннокислый при следующем соотношении компонентов, г/л: Медь цианистая 8-12 Станнат натрия 30-45 Натрий цианистый (свободный) 16-20 Натр едкий (свободный) 8-12 Калий-натрий виннокислый 55-70 Калий сурьмяновиннокислый 1,0-2,5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Зсю С 25 D 3/56

1,0-2,5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507055/22-02 (22) 03.11.82 (46) 30.04.84. Вюл. У 16 (72) Я.И.Брегман, В.С.Ковальчук, Л.Т.Кондрусик и А.И.Мороз (53) 621.357.7:669 3 6"75(088,8) (56) 1. Вячеславов П.N. ЭлектролитиФ1 .ческое осаждение сплавов. Л. Машиностроение", 1971, с. 24.

2. Мельников П.С. Справочник по гальнопокрытиям в машиностроении. M. "Машиностроение", 1979, с. 1 31. (54) (57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ

ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ МЕДИ, содержащий медь цианистую, станнат натрия, натрий цианистый (свободный) и натр едкий (свобрдный), о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения пористости и повы-: шения теплостойкости и равномерности покрытий, он дополнительно содержит калий-натрий виннокислый и калий сурьмяновиннокислый при следующем соотношении компонентов, г/л:

Медь цианистая 8-12

Станнат натрия 30-45

Натрий цианистый (свободный) 16-20

Натр едкий (свободный) 8-12

Калий-натрий виннокислый 55-70

Калий сурьмяно. виннокислый

40

1,0-2,5

10891

Изобретение относится к гальва4 ностении, в частности к электролитиыескому осаждению покрытий из сплава медь-олово-сурьма, и может быть использовано для гальванического 5 покрытия контактов взамен покрытий из серебра и его сплавов.

Известен цианисто-пирофосфатный электролит для получения сплава медь-олово, содержащии медь цианисФ 10 тую, олово сернокислое, цианистый калий, пирофосфат калия, ортофосфат калия и клей (1).

Однако данный электролит не позволяет получать тронной сплав медь- 15 олово-сурьма .

Наиболее близким к предлагаемому является электролит для осаждения сплава медь-олово, содержащий медь, цианистую, станнат натрия, натрий

-чцианистый, катр едкий j2) . .Однако из данного электролита получают микропористые и микротрещиноватые покрытия, обладающие низкой теплостойкостью.

Цель изобретения — снижение пористости и повышение теплостойкости и равномерности покрытий.

Указанная цель достигается тем, что электролит для осаждения покрытий на основе меди, содержащий медь цианистую, станнат натрия, натрий цианистый и натр едкий, дополнительно содержит калий-натрий виннокис1 лый и калий сурьмяновиннокислый 35 при следующем соотношении компонентов, г/л:

Медь цианистая 8-12

Станнат натрия 30-45

Натрий цианистый (свободный) 16-20

Натр едкий

{свободный) - 8-12

Калий натрий виннокислый 55-70 45

Калий сурьмяновиннокислый

Процесс осаждения ведут при 60700С, плотности тока 0,5-1,5 А/дм . с использованием анодов из нержавеющей стали.

Электролит готовят следующим образом.

В, небольшом количестве воды растворяют расчетное количество щелочи, вводят цианистый натрий и затем цианистую медь. После образования комплекса меди вводят растворенный станнат натрия. После этого приливают сегнетовой соли и соли сурьмы и доводят электролит до заданного объема.

Добавление соли сурьмы в электролит способствует устранению пористости покрытия при толщине до

15-20 мкм, делает равномерным его осаждеМие, устраняет образование трещин в покрытии и повышает теплостойкость и износостойкость. Наличие соли и сурьмы в электролите позволяет вести осаждение покрытия со сравнительно большой скоростью, но при меньших плотностях (0,51,5 А/дм ) .

При концентрации сурьмяновиннокислого калия ниже 1 г/л не происходит увеличенкя теплостойкости, износостойкости. При концентрации свыше 2,5 г/л происходит снижение скорости осаждения покрытия и снижения его равномерности.

Пределы концентрации натрия цианистого выбраны исходя из того, что уменьшение верхнего предела его концентрации препятствует упрочне:нию медно-цианистого комплекса, что приводит к увеличению количества меди в осадке.

В покрытии, осаждаемом из предлагаемого электролита содержание олова должно быть в пределах 35457.. Улучшение условий осаждения меди позволяет ограничить содержание олова в осадке до 45Х, несмотря на увеличение содержания станната натрия в электролите.

Введение сурьмы в состав покрытия приводит к получению практиче1 ски беспористого покрытия, а также способствует сохранению стабильности переходного сопротивления.

Сближение потенциалов разряда ионов сурьмы и олова происходит за счет введения в качестве комплексообразователя калия-натрия виннокислого

Предлагаемый электролит стабилен в работе и устойчив при эксплуатации и хранении, имеет хорошую рассеивающую способность.

Составы электролита по изобретению и свойства полученных покрытий приведены в таблице.

1089177

Медь цианистая

12

10

40

Стан ат натрия

Натрий цианистый (свободный) 16

20

20

12

65

70

2,5

3,0

Калий цианистый

Олово

40

0,3

1,0

Сурьма

Медь

560 420-4 70

500

700

650

700

700

620

10-12

35

30

95

40-50

90 250

300

300

300

200

1,3

1,3

1,3

1,4

1,3

2, 0

1,8..

1 8

1,8

Состав электролита, г/л и результаты испытаний

Натр едкий (свободный) Калий натрий.виннокислый . 55

Калий сурьмяновиннокислый 1,0

Серебро азотнокислое (в пересчете на металл) Состав покрытия, вес.Ж:

Серебро

Микротвердость, кг/мм

Износостойкость, количество сочленений-расчленений

Пористость, поры/см

Сцепление с основой

Скорость осаждения, мкм/ч.

I !

Равномерность покрытия, 7. .80-85

Теплостойкость, С

Сопротивление. контакта до испытаний, не более 10 м

Сопротивление контакта после 500 сочленений, не более мОм

Показателй по примерам

Остальное !

560 560

Удовлетворительное

1089177

Составитель 10.: Поздеева

Редактор Е. Кривина Техред А.Кикемезей Корректор А. Тяско

Заказ 2878/25 Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Концетрацию олова и сурьмы в покрытии определяют химическим методом по ОСТ.4.ГО.054.076, микро твердость осадков измеряют на приборе ПМТ-З. 5

Износостойкость покрытий определяют при возвратно-поступательном движении испытуемых образцов разьемных контактов с усилием расчленения в пределах 1,0-1,5 кгс. Сцепление покрытия с металлом основы определяют по ГОСТ 9.302-79. Пористость покрытия определяют подсчетом среднего количества пор на

1 см . методом по.. ГОСТ 9.302-79. Толщину покрытия определяют металлографическим и струйно-периодическим методом по ГОСТ 9.302-79 (с предварительной обработкой метода под покрытием медь-олово-сурьма).

Равномерность покрытия определяют путем измерения толщины покрытия на 3-4 участках детали: контактной, средней, хвостовой. Теплостойкость определяют методом термостатирования, выдерживая детали в термостате при 250» 300, 350 С в о течение 1 ч.

Как видно из таблицы, предлагаемый электролит позволяет получать покрытия сплавом медь-олово-сурьма, обладающие высокой теплостойкостью, износостойкостью, равномерные практически беспористые, которые могут быть использованы для гальванического покрытия контактов, уступающих по своим свойствам покрытиям на основе серебра.

Ожидаемый зкономический эффект от использования разработанного покрытия взамен применяющихся покрытий сплавом. серебро-сурьма составляет более 267 тыс. руб. в год от выпуска продукции одним предприятием.