Электролит хромирования

 

ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ, содержащий хлорид хрома, глицин, соль железа и мочевину, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности электролита, увеличения рассеивгиощей способности и выхода по току, он дополнительно содержит сульфосалкциловую кислоту и N-цетилпиридиний хлорид, a в качестве соли железа - сульфат железа (Ш) при следующем соотнощении компонентов , г/л: Хлорид хрома 150-220 Мочевина30-50 Глицин30-60 Сульфосалициловая кислота 80-110 Сульфат желе- 2-3 за (Ш) N цетилпири-§ диний- 1 хлорид0,01-0,05 /J

COOS СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК

y@3) С 25 D 3/06

ГОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИй И ОТНРЫТВй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPOHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l3 „, вНБ „И с ь

80-110

2-3

0 01-0 05 (21) 3559212/22-02 (22) 29. 11.82 (46) 30.07.84. Бюл. & 28 (72) Н.M.Сербиновская,И.Д.Кудрявцева, : Ф.И.Кукоз и Т.Н.Харебова (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.357.7: 669.268(088.8) (56) 1. Патент Японии У 55-31122, кл, С 25 D 3/06, опублик. 1980.

2. Патент США У 4142948,. кл. 204/43 R опублик. 1979. (54)(57) ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ, содержащий хлорид хрома, глицин, соль железа и мочевину, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью сннже„Я0„1105516 А ния токсичности электролита, увеличения рассеивающей способности и выхода по току, он дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и

N-цетилпиридиний хлорид, а в качестве соли железа - сульфат железа (Ш) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлорид хрома 150-220

Мочевина 30-50

Глицин 30-60

Сульфосалициловая кислота

Сульфат железа (Ш)

N цетилпиридиний хлорид

1105

2-3

0 01=0 05

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитичес кому осаждению хро.мовых покрытий из электролитов на основе соединений трехвалентнаго хрома, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известен электролит хромирования, содержащий соль трехвалентного хрома, одно или несколько соединений иэ груп-1О пы аминокислот, сульфаминовую кислоту и соль железа (1 7.

Недостатком электролита является низкая стабильно .ть. Покрытия,, полученные из этого электролита, имеют высокие внутренние напряжения и подвергаются интенсивному расстрескиванию.

Наиболее близким к изобретению является электролит хромирования, со- >О держащий хлорид хрома, глицин, хлорид алюминия и хлорид аммония (2 1.

Однако известный электролит недостаточно эффективен. Полученные из него покрытия имеют высокие внутренние напряжения. Электролит характеризуется низкой рассеивающей способностью и малым выходом хрома по току. Во время электролиза на аноде наблюдается интенсивное выделение хлора, что делает процесс токсичным.

Цель изобретения — снижение токсичности электролита, увеличение рассеивающей способности и выхода по токуе

Указанная цель достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хлорид хрома, глицин, соль железа и мочевину, дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту, и Nцетилпиридиний хлорид, а в качестве

40 соли железа — сульфат железа при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хлорид хрома 150-220

Глицин 30-60

Мочевина 30-50

Сульфо с алициловая кислота 80-110

Сульфат железа (Ш)

N-Цетилпириди50 ний хлорид

Для составления электролита необходимо при температуре 40 С в отдельных емкостях растворить хлорид хрома, сульфосалициловую кислоту, моче- 1 вину, глицин, сульфат железа {Ш) и

N-цетилпиридиний хлорид.

516 г

Затеи растворы глицина, сульфосалициловой кислоты и мочевины сливают

/ вместе и в полученную смесь при перемешивании приливают к раствору хлорида хрома. Доводят рН до значения

2,0-2,4 и добавляют раствор сульфата железа и N-цетилпиридиний хлорида.

Приготовленный электролит выдерживают в течение суток при комнатной температуре или в течение суток при о

75 С для стабилизации коллоидных и микрогетерогенных соединений хрома.

Процесс электроосаждения ведут с использованием графитового анода без диафрагмы при плотности тока

3-18 А/дм температуре 20-35 С и рН раствора 2,0-2,4.

Содержание компонентов в электролите в данном диапазоне концентраций является оптимальным и обеспечивает максимальный выход по току и рассейвающую способность электролита.

Назначение отдельных компонентов электролита состоит в следующем. Добавка глицина используется в качестве буферного соединения и служит для замедления процесса защелачивания прикатодного слоя и образования мелкодисперсного золя гидроокиси хрома.

Сульфосалициловая кислота выступает в роли стабилизатора коллоидных систем и предотвращает их коагуляцию.

Кроме того, совместно с мочевиной она служит деполяризатором анодного процесса, предотвращая образование на аноде хлора с шестивалентных соединений хрома.

Катионактивное ПАВ N-цетилпириди-. ний хлорид придает образующимся частицам положительный заряд, что способствует их разряду на катоде. Вместе с тем, адсорбируясь на катоде, эта добавка повьппает перенапряжение выделения водорода и увеличивает выход по току хрома. Сульфат железа способствует образованию коллоидньтх дисперсий гидроксида хрома с постоянным размером частиц сферической формы, что значительно улучшает рассеивающую способность электролита.

Электролит стабилен в работе и не требует корректировки при прохождении количества электричества до

60 А-ч/л.

В таблице представлены примеры, иллюстрирующие использование изобретения.

1105516! 30 150 180 220 240 266

Хлорид хрома

Глицин

45 60 60 75

30 30

40 50 50

95 110 110

30

Мочевина, 80

120

2 2,0 2,5 3 3

0,01 0,01 0,03 0,05 0,05

N-цетилпиридиний хлорид

2,0 рН

10 18 10 30.

16 25 15 30

3 18

2 25

1400 1500 1500 1800 1500 2000

16 25

25

45 50 45

30

Микропористый

Беспористые покрытия

Пористость

Отслаивание

Покрытия в месте изгиба не отслаиваются в месте изгиба

Как видно из представленных данных, предлагаемый электролит характе-ризуется высокой рассеивающей способностью и обеспечивает электроосажде- SO ние хрома с высоким выходом по току.

В указанном диапазоне плотностей тока осаждаются беспористые блестящие и

ВНИИПИ Заказ 5551/20 Тираж 633 Подписное ШШ "Латемт" ° г.Уз:город, ул.Проехтмаа, 4

Сульфосалициловая кислота

Хлорид алюминия

Хлорид аммония

Сульфат железа (Ш) Плотность тока, А/дм

Скорость осаждения, мкм/ч

Микротвердость, МПа

Внутренние напряжения, МПа

Выход по току,X

Рассеивающая способность,7.

Максимальная толщина покрытия мкм

Прочность сцепления с основой при изгибе на 90

2 1 2 2 2 3 2 3 1 0

120 100 120 90 20Ч самоблестящие покрытия хрома с низкими внутренними напряжениями с высокой прочностью сцепления с основой.

Электролит рекомендуется для получения защитно-декоративных покрытий хрома на деталях различного назначе-. ния.