Раствор для химического меднения

 

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности к составам растворов для химического меднения. Цель изобретения - увеличение стабильности раствора при повышенных рабочих температурах. Раствор содержит, г/л: сернокислую медь 20-30

щавелевую кислоту 2,5-10

винную кислоту 15-25

этилендиамин 15-25

формалин 37%-ный 10-15

солянокислый гидразин 15-25

гидроокись аммония до рН 12-14. Использование в качестве комполексообразователя смеси щавелевой и винной кислоты и введение солянокислого гидразина обеспечивают устойчивость раствора до полной его выработки в условиях эксплуатации при 95-98°С. Достигается скорость осаждения до 30 мкм/ч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

477783 А1 (19) (11) (51) 4 С 23 С !8/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4254804/31-02 (22) 02.06.87 (46) 07.05.89. Вюл. ¹ 17 (71) Одесский политехнический институт (72)С.Л.Евтифеев, О.В.Раддац и А.С.Синьковский (53) 621:793.3:669.38(088.8) (56) РЖ "Химия", 1982, ¹ 18, реф. 18Л314.

РЖ "Химия", 1974, № 11, реф. 11К301.

Заявка Японии ¹- 60-2673, кл. С 23 С 18/40, опублик. 1985. (54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ . (57) Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, 1

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности к составам растворов для химического меднения, и может быть использовано в машиностроении,элект-. ронике и других областях техники при создании изделий с антифрикционными, износостойкими, электропроводными и т.п. покрытиями.

Цель изобретения — увеличение стабильности раствора при повышенных рабочих температурах.

В дистиллированной воде последовательно растворяют навески щавелевой и винной кислот, с помощью гидроокиси аммония (257-ной) доводят рН раствора до 12-14 и вводят заданное ков частности к составам растворов для химического меднения. Цель изобретения — увеличение стабильности раствора при повышенных рабочих температурах. Раствор содержит, г/л: сернокислую медь 20-30; щавелевую кислоту

2,5-10; винную кислоту 15-25; этилендиамин 15-25; формалин 377-ный 1015; солянокислый гидразин 15-25; гидроокись аммония до рН 12-14. Использование в качестве комплексообразователя смеси щавелевой и винной кислот и введение дополнительного восстановителя гидразина солянокислого обеспечивают устойчивость раствора до полной его выработки в условиях эксплуатации при 95-98 С. Достигается скорость осаждения до

30 мкм/ч. 1 табл.

2 личество сернокислой меди (первый раствор). Отдельно растворяют солянокислый гидразин и формалин (377-ный) в водном растворе гидроокиси аммония с рН 12-14 и вводят этилендиамин (второй раствор). В первый раствор помещают обезжиренные и протравленные образцы из стали 45 с плотностью загрузки не более 2 дм /л, подогревают его до рабочей температуры 9598 С, после чего доливают второй раствор. По мере выработки раствор корректируют по соли меди с помощью концентрированного (400 г/л) раствора сернокислой меди, по гидразину солянокислому с помощью его концентрированного (400 г/л) раствора и

1477783 по рП с помощью 257.-ной гидроокиси аммония, Составы растворов химического меднения и достигнутые результаты представлены в таблице.

Для сравнения в таблице приведены также данные по осаждению медных покрытий в аналогичных предлагаемому растворах (4 и 5). Внешний вид получаемых в предлагаемом растворе медных покрытий соответствует электролитически осажденной меди, в отсутствие блескообразующих добавок получают матовые покрытия, их порис,тость составляет 1-47, максимальная

1 толщина покрытий 150 мкм (хотя ограничений для получения более толстых покрытий не установлено).

Экспериментально установлено, что при концентрации сернокислой меди в предлагаемом растворе менее 20 г/л процесс осаждения идет с малой скоростью, а при содержании более

30 г/л происходит разложение раст-. вора.

Щавелевая кислота является комплексообраэователем для ионов меди и образует сложный комплекс совместно с винной кислотой. При содержании щавелевой кислоты менее 2,5 г/л нарушается равновесие раствора, а при ее содержании более 10 г/л процесс осаждения идет с незначительной скоростью.

При содержании винной кислоты менее 15 г/л комплексы меди не образуются и осаждение не происходит, а при содержании более 25 г/л нарушается стабильность раствора и также замедляется осаждение меди.

Этилендиамин является буферной и комплексообразующей добавкой, которая стабилизирует комплексы меди и способствует устойчивому протеканию процесса. Он также увеличивает растворимость комнлексообразователей, При содержании этилендиамина более

25 г/л замедляется осаждение меди, а при содержании менее 15 г/л комплексы меди нестабильны и раствор разлагается.

Формалин является составной частью комплексного восстановителя и инициирует процесс восстановления меди. При содержании его более 15 г/л раствор нестабилен, а при содержании менее 10 г/л не происходит ини5 циирование осаждения меди.

Солянокислый гидразин является восстановителем меди из раствора после инициирования осаждения формалином. При содержании солянокислого гидразина менее 15 г/л скорость осаждения уменьшается, а при содержании более 25 г/л раствор теряет стабильность.

Таким образом, представленные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый раствор обеспечивает значительное повышение стабильности его работы при повышенных температурах 95-100 C. В частности, в известных технических решениях при указанных температурах устойчивость растворов не превышает 25-32 мин, в то время как предлагаемый раствор в тех же условиях устойчив до полной выработки, Высокая стабильность раствора в сочетании с высокой достигаемой скоростью осаждения покрытия (до

30 мкм/ч) обеспечивает технико-экономические преимущества предлагаемого раствора по сравнению с известными.

Формула иэ о бр ет ения

Раствор для химического меднения, содержащий сернокислую медь, комплексообразователь, этилендиамин, формалин и гидроокись аммония, о т40 л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения стабильности раствора при повышенных рабочих температурах, он дополнительно содержит солянокислый гидразин, а в качестве комплексообразователя — смесь щавелевой и винной кислот при следующем соотношении компонентов, г/л:

Сернокислая медь 20-30

Щавелевая кислота 2,5-10,0

Винная кислота 15-25

Этилендиамин 15-25

Формалин (37 -ный) 10-15

Солянокислый гидразин 15-25

Гидроокись аммония До рН 12-14

1477783

Показатели для раствора

Компоненты растворов (г/л), условия осаждения известного предлагаемого

1 ) 2 (3

5 (6

20 20

25 30

5 10

20 25

Медь сернокислая

Щавелевая кислота

Винная кислота

2,5

Виннокислый калийнатрий

0,3

ЭДТА

30

20

20

12,5

15

20 25

0,1

12-14 12-14

95-98 95-98

12-14

95-98

12

98-100 98-100 98-100

Скорость осаждения, мкм/ч

4-9

6-10

5-6

25 (полное разл.) 30 20

32

{полное разл.) 25 (полное разл.) Стабилен до полной выработки

Стабильность в работе, мин

Редактор Н.Гунько

Заказ 2319/27

Тираж 942

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

Этилендиамин

Формалин 37%-ный

Солянокислый гидразин

Пиридин рН раствора

Температура, С

Составитель А.Рйчагов

Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова