Электролит латунирования

 

Изобретение относится к электроосаждению покрытий сплавом медьцинк (латунь), легированным никелем и кобальтом и может найти применение в резинотехнической и шинной отраслях промышленности. Цель изобретения - повьшгение скорости осаждения покрытия в широком диапазоне плотностей тока. Электролит содержит, г/л: сернокислая медь ( в пересчете на медь) 4-12; окись цинка (в пересчете на цинк) 2-8; едкий натр 60-120; калий-натрий виннокислый 300-360; сернокислый кобальт (в пересчете на кобальт) 0,03-3,0; сернокислый никель (в пересчете на никель) 0,1-3,0; натриевая соль антраценсульфокислоты 0,01-0,2. Введение в электролит солей никеля, кобальта, натриевой соли антраценсульфокислоты приводит к увеличению срока сохранности адгезионных свойств по отношению к резине, расширяет диапазон катодных плотностей тока и повышает скорость электроосаждения . 1 табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 25 D 3/58

-- — - . З т,,„сЩ . д „ ц (Д ь74, .; ,:г( анаавр1тдт

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3964880/31-02 (22) 09.10.85 (46) 07.06.87. Бюл. У 21 (71) Московский химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева и

Всесоюзный научно-исследовательский институт метизной промышленности (72) С.М. Темкин, С.А. Матюхин, Т.А. Ваграмян, Т.И. Глазунова, В.В. Кривощапов, Е.И. Кузнецов, М.Ш. Райз, В.Д. Егоров, Н.И. Анцупова, В.М. Пузанкова, Т.Н. Макарушина и А.Д. Вайсман (53) 621.357.7:669.3 5(088.8) (56) Стибровский А.И. Электролитическое латунирование стальных изделий с целью крепления на них резины.

ЖПХ, 1950, т. 23, У 4, с. 370.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1122646, кл. С 25 D 3/58, 1984. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЛАТУНИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к электроосаждению покрытий сплавом медь„„SU„„1315526 А 1 цинк (латунь), легированным. никелем и кобальтом и может найти применение в резинотехнической и шинной отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение скорости осаждения покрытия в широком диапазоне плотностей тока. Электролит содержит, г/л: сернокислая медь (в пересчете на медь ) 4-12; окись цинка (в пересчете на цинк) 2-8; едкий натр 60-120; калий-натрий виннокислый 300-360; сернокислый кобальт (в пересчете на кобальт) 0,03-3,0; сернокислый никель (в пересчете на никель) 0,1-3,0; натриевая соль антраценсульфокислоты

0,01-0,2. Введение в электролит со- а лей никеля, кобальта, натриевой соли антраценсулифокислоты лриводит к уве- (/) личению срока сохранности адгезионных свойств по отношению к резине, расширяет диапазон катодных ппотностей тока и повышает скорость электроосаждения. 1 табл.

1315526

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому получению покрытий сплавом медьцинк (латунь), легированным никелем и кобальтом, и может найти применение в резинотехнической и шинной отраслях промышленности. .Целью изобретения является повышение скорости осаждения покрытия в широком диапазоне плотностей тока при сохранении высокой адгезии по отношению к резине.

Электроосаждение ведут при плотности тока 0,5-8,0 А/дм2, температуре 20 С, рН электролита 12-14.

Отклонение концентраций сернокисI лой меди и окиси цинка как от нижних, так и от верхних пределов приводит к резкому изменению кинетики электрокристаллизации, что влечет за собой колебания химического состава сплава в зависимости от плотности тока, осадки получаются непластичные, плохо сцепленные с основой.

Неполное комплексообразование происходит при концентрации калийнатрий виннокислого менее 300 г/л.

При концентрации более 360 г/л из электролита выпадает осадок меди и ее окислов.

Поддержание рН электролита в пределах 12 — 14 обеспечивает необходимая концентрация едкого натра. Уменьшение ее (менее 60 г/л) ведет к нарушению стабильности электролита, выпадает красно-бурый осадок. При концентрации едкого натра более 120 г/л происходит ухудшение качества покрытий и отслаивание их от основы.

Введение в состав электролита соединений кобальта ниже 0,03 г/л не обеспечивает условия для образования необходимых количеств сульфидов и полисульфидов кобальта, способствующих увеличению адгезионных характеристик электрохимической латуни по отношению к резине. При увеличении концентрации сернокислого кобальта (выше 3 г/л) во время осаждения многокомпонентного сплава происходит сильная деполяризация цинка при его включении в состав катодного осадка, что приводит к образованию р-фазы латуни, которая не позволяет достигать высоких адгезионных свойств легирсванной латуни по отношению к резине.

Концентрация сернокислого никеля ниже 0,1 г/л не позволяет достигнуть

55 легирующего эффекта, а при увеличении ее (свыше 3 г/л) происходит значительное увеличение содержания никеля в сплаве, приводящее к образованию механической смеси никеля с легированной кобальтом латунью, коррозионная стойкость которой значительно уменьшается, так как никель в этом случае внедряется не в кристаллическую решетку сплава, а в ее пустоты.

Концентрация натриевой соли ант-. раценсульфокислоты ниже 0,01. г/л не оказывает существенного влияния на увеличение скорости осаждения покрытий. При увеличении концентрации органической добавки (свыше 0,2 г/л) электролит становится нестабильным, расслаивается.

Электролит готовят следующим образом.

60 г NaOH и 2 г ZnO (в пересчете на цинк) смешивают в емкости в сухом виде до тех пор, пока окись цинка не налипнет на гранулы или чешуйки едкого натра. Затем постепенно при перемешивании добавляют воду до получения прозрачного раствора (раствор А). Поочередно растворяют 4 r сернокислой меди (в пересчете на медь) в воде (раствор Б), 300 г сегнетовой соли в воде (раствор В), 0,03 г сернокислого кобальта (в пересчете на кобальт) в воде (раствор Г), 0,1 г сернокислого никеля (в пересчете на никель в воде (раствор Д). После этого раствор Б смешивают с раствором В. В полученный раствор при перемешивании и нагревании вводят растворы А, Г, Д поочередно, затем водный раствор натриевой соли антраценсульфокислоты. Раствор доводят до 1 л водой.

Состав электролита, режимы и результаты электролиза приведены в таблице.

Кобальт при совместном горячем прессовании с резиновой смесью образует сульфид CoS (в том числе нестехиометрические Со„Sy), наличие которых способствует повышению адгезионных свойств латуни по отношению к резине. Никель, включаясь в катодный осадок, легирует его, повышая коррозионную стойкость сплава и способствуя сохранению адгезионных свойств латуни по отношению к резине в течение 12-24 сут. Кобальт и никель

1315526

300-360

0,01-0,2

Характеристика влектролита

Покавателн для электролита иввестного

8 9! а г э

Компоненты, г/л:

6, 8

Cu(GuSQ 5H О)

zn(zw) о! о 6

100

120 60

100

60 70

НО

NaOH

0,05 0,07 От I

250 260 280

О,О1

С Н» Н бр

RNaC„O Н -4Н,О

Со(СоБОа 7Н10)

Ni(NiSO,- 7Н,О) 350

360 240

300 310 320 зза

0,03 0,50 1,0

3,0

2,0.

2,0

О,l О,l

z,î

3,0

1,о

0,5

Натриевая соль антраценсульфокислоты

0,01 0 07 О,I а,г

0,13 0,18! г !з

14!

12 !3

20 20

)4!

13,8

l3 5 рн

20 20

20

20

Температура, ьс

Плотность, тока, А/и! -10 !

Толв|ина покрытия, мкм

0,5 1,0

8о O,г5

3,0

6,0

4 О.

05 I O 20

2 ° 5 Э 2 ° 5 3 2 ° 5 3 гвму 3 ге5 Э гэ5 3 2 ° 5 Э

2,5-3 2,5-3

295-3

7080

64 89

71

78

0,47

Скорость осатдеиия покрытии (интенсивность процесса), мкм/мнн

0,14 0,29

6,55

I !8 0,05 О, 13 0,22

0,83 1 ° 03 включаются в осадок от 0,01 до

5,0 мас.X. Введение натриевой соли антраценсульфокислоты препятствует дендритообразованию на катоде, способствуя увеличению рабочей плотнос- 5 ти тока до 8,0 А/дмг в щелочно-тартратных электролитах без перемешивания. Введение в электролит солей кобальта и никеля без натриевой соли антраценсульфокислоты не обеспечивает получение качественных осадков.

Как видно из таблицы, введение в электролит солей никеля, кобальта и натриевой соли антраценсульфокислоты приводит к повышению адгезиенных

15 свойств латуни, легированной кобаль том и никелем по отношению к резине, увеличению сроков сохранности адгезионных свойств электролитического покрытия по отношению к резине, расширению диапазона катодных плотностей тока и повышению скорости электроосаждения.

Формула изобретения

Электролит латунирования, содержащий сернокислую медь, окись цинка, Содервание меди в сплаве, Z 81 едкий натр, калий-натрий виннокислый и органическую добавку, о т л ич а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения скорости осаждения покрытия в широком диапазоне плотностей тока, он дополнительно содержит кобальт и никель сернокислые, а в качестве органической добавки — натриевую соль антраценсульфокислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: !

Сернокислая медь (в пересчете на медь) 4-12

Окись цинка (в пересчете на цинк) 2-8

Едкий натр 60-120

Калий-натрий виннокислый

Сернокислый кобальт (в пересчете на кобальт) 0,03-3,О

Сернокислый никель .(в пересчете на никель) 0,1-3,0

Натриевая соль антраценсульфокислоты! 315526

Продолжение таблицы

Харантернстнка элактpohNта

Поааэатели пла электролита предлагаемого

L Х Т

2 3 6 3 6

7 е 9 10

Про проста сцепленна сал ва с реэнной, нгс/ск .

S1 63 89 99 97 107 . 69 61 99 9Э

1рема сонранностн адгеэноаныв свойств латуни по отноаешю н реэнне, сут 12 13

13 19 2i 20 3 9 S S

Составитель Ю. Поздеева

Редактор Н. Гунько Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 2320/28 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4