Электролит для нанесения никелевых покрытий на алюминий и его сплавы

 

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к нанесению покрытий на алюминий и его сплавы, и может найти применение в различных отраслях промышленности для непосредственного нанесения полублестящих никелевых покрытий на алюминий и его сплавы. Цель изобретения - повышение блеска покрытий. Процесс нанесения покрытий осуществляют в электролите, содержащем сульфат никеля, сульфат натрия, хлорид натрия, борную кислоту, персульфат калия и 1,1,5-тригидротетрафторпентанол. При оптимальных условиях осаждения на поверхности алюминия образуются качественные полублестящие покрытия с прочностью сцепления, достигающей 743 кгс/см<SP POS="POST">2</SP>. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИ2(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (192 (112 (512 4 С 25 D 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: (; 1

L .. с i . Li a .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4312612/31-02 (22) 19.06.87 (46) 07. 10. 89. Бюл. У 37 (71) Уральский политехнический институт им. С.M.Kèðoâà (72) Л.Н.Кодомской, Н.М.Пулина, В.Ю.Ивашин, В.А.Реутов, А.А.Миронов и Е.И.Файншмидт (53) 621.357.7:669.248(088.8) (56) Левинзон: А.М. Электролитическое осаждение металлов подгруппы железа. — Л.: Машиностроение, 1983, с,81.

Авторское свидетельство СССР

Р 1288207, кл. С. 25 D 3/ 18, 1985, (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ НА АЛЗКИНИЙ И ЕГО СПЛАВЫ (57) Изобретение относится к области е

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к нанесению покрытий на алюминий и его сплавы.

Цель изобретения — повышение блеска покрытий.

Процесс нанесения покрытий осуществляют в электролите, содержащем, г/л:

Сульфат никеля 200-220

Сульфат натрия 40-50

Хлорид натрия 1-2

Борная кислота 25-30

Персульфат калия 2-3

1, 1 > 5- Тригидр отетрафторпентанол 0,01-0, 1

Электролиз ведут при плотности тока 4-12 А/дм, температуре 50 С и рН,5-5,5 .

2 гальваностегии, в частности к нанесению покрытий на алюминий и его сплавы, и может найти применение в различных отраслях промышленности для непосредственного нанесения полу-. блестящих никелевых покрытий на алюминий и его сплавы, Цель изобретения — повышение блеска покрытий. Процесс нанесения покрытий осуществляют в электролите, содержащем сульфат никеля, сульфат натрия, хлорид натрия, борную кислоту, персульфат калия и 1,1,5-тригидротетрафторпентанол. При оптимальных условиях осаждения на поверхности алюминия образуются качественные полублестящие покрытия с прочностью сцепления, достигающей 743 кгс/см . 1 табл.

Электролит готовят следующим образом.

Сульфаты никеля и натрия, а также борную кислоту растворяют в воде при нагревании до 70-80 С отдельно, после чего растворы сливают вместе.

Хлористый натрий и персульфат калия растворяют в воде и смешивают с приготовленным ранее раствором, содержащим сульфаты никеля и натрия, а также борную кислоту. После этого добав ляют органическую добавку, раствор которой готовят отдельно так, чтобы концентрация добавки в электролите составила 0,01-0, 1 г/л.

Вводимое в состав электролита фторорганическое соединение представляет собой жидкость, хорошо растворимую

039 4

0Ä01 г/л осадок, грубый, шероховатый, без признаков блеска, так как величина катодной поляризации недоста5 точна для образования мелкого кристаллического осадка. При повышении концентрации фторорганического вещества выше 0,1 г/л происходит существенное экранирование поверхности, 1ð уменьшение истинной (рабочей поверх ости) катода и ухудшение качества осадка.

При оптимальных условиях осаждения на поверхности алюминия образуются качественные, полублестящие никелевые покрытия с прочностью сцепления, достигающей 743 кгс/см . . Конкретные примеры, илюстрирующие использование электролита, представ20 лены в таблице, Как видно из данных таблицы электролит. позволяет получить мелкокристаллические плотные полублестящие никелевые покрытия на алюминии и его

25 сплавах с высоким выходом по току, что обеспечивает возможность его широкого применения в различных отраслях промышленности для непосредственно го нанесения полублестящего никелево30 го покрытия на алюминий или его сплавы без нанесения промежуточных подслоев.

Электролит для нанесения никелевых покрытий на алюминий и его сплавы, содержащий сульфат никеля, сулифат натрия, борную Кислоту, хлорид

40 натрия и персульфат калия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения блеска покрытий, он дополнительно содержит 1,1,5-тригидротетрафторпентанол при следующем соот45 ношении компонентов, г/л:

Сульфат никеля 200-220

Сульфат натрия 40-50

Борная кислота 25-30

Хлорид натрия 1-2

Персульфат калия 2-3

1,1,5-Тригидротетрафторпентанол 0,01-0,1

3, 1513 в воде, действие которой на катодный процесс может быть объяснено следующим образом. Адсорбция молекул фторорганического соединения ввиду сильно выраженных поверхностно-активных свойств на различных гранях растущих кристаллов приводит к тому, что изменяется истинная величина поверхности катода. Адсорбция молекул вещества на активных центрах поверхности катода приводит к тому, что осаждение металла происходит преимущественно в углубленных участках ше- роховатой поверхности, Сдвиг потенциала катода, обусловленный адсорбцией молекул соединения, приводит к осаждению металла в мелкокристаллической форме и получению блестящего или полублестящего осадка. Характерной особенностью указанного поверхностно-активного соединения является наличие сильно поляризованной связи и большого дипольного момента, обеспечивающего сдвиг катодного потенциала. Таким образом, обеспечивается одно из необходимых условий образования мелкокристаллического осадка.

Электролит позволяет получить полублестящее никелевое покрытие непосредственно на алюминии без создания промежуточных слоев, так,как введение фторорганического соединения приводит к получению мелкокристаллического полублестящего осадка, а в результате взаимодействия фтор-ионов с присутствующим на поверхности алюминия оксидом оказывается возможным осаждение прочносцепленного с основой никелевого покрытия. Появление в электролите фтор-ионов обусловлено разрывом фторуглеродной связи в молекуле вводимого в состав электроли та фторорганического соединения.

Для получения качественных осадков никеля существенное значение имеет величина концентрации добавки фторорганического соединения.

Гладкие полублестящие осадки никеля образуются только при содержании добавки в растворе в пределах 0,01-.

О, 1 г/л. При содержании менее

Формула изобретения

1513039

Состав электролита, r/ë, и режимы электролиза

Примеры

T Г (4

1 2 3

220

30

200

25

200 220 200

50 50 40

25 25 25

2 2 2

2 2 2

Сульфат никеля

Сульфат натрия

Борная кислота

Хлорид натрия

Персульфат калия

1,1,5-тригидротетрафторпентанол (n -спирт) а т

Плотность тока, A/äì

Температура, С рН

Кроющая способность, Х

Выход по току, Х

Прочность сцепления, кгс/см

Пористость при толщине слоя пою более 25 мкм см

Микротвердость, кгс/мм

Скорость осаждения, мкм/мин

Внешний вид осадка

0,01 0,06 0,01

4 6 12

50 50 50

4,5 5,5 5,5

100 100 100

94,5 94,4 94,4

743 670 583

0,01 0,1

6 6

50 50

5,5 .4,5

100 100

94,4 94,4

663 663

0,8

Полублестящий

0,9

Полу блестящий

Полублестящий

0,9 . Полублестящий

0,9

Полу блестящий

Составитель В.Игнатьев

Техред М. Дидык Корректор Э. Лончакова

Редактор В.Петраш

Заказ 6044/28

Тираж 605 Подписное

РЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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