Электролит для катодного осаждения хромитных конверсионных пленок

 

Изобретение относится к гальваностегии , в частности к электролитическому нанесению хромитной пленки из электролитов на основе трехвалентных соединений хрома, и может найти применение в машиностроительной , приборостроительной и других отраслях промышленности для антикоррозионной защиты металлоизделий, имеющих покрытие из серебра или сплавов на его основе. Цель изобретениеповышение коррозионной стойкости и стабильности переходного сопротивления серебряных покрытий, а также увеличение скорости отверждения хромитной пленки. Электролит содержит соединение трехвалентного хрома , комплексообразователь, борную кислоту , нитрат натрия, парамолибдат аммония и алкамон 2Д. Электроосаждение ведут при катодной плотности тока 0,02-1,0 А/дм2, температуре 18-35°С, рН 2-4 в течение 0,1- 5 мин, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 25 D 11/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ. :ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ Л

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685651/02 (22) 03.05.89 (46) 07.10.91, Бюл. ¹ 37 (71) Днепропетровский химико-технологический институт (72) В.И.Грищук, С.А.Панасенко, Л,И,Марк, В.И.Лавриненко и Ф.И.Данилов (53) 621.357.7(088.8) (56) Патент Великобритании

¹ 1531056, кл. С 25 0 9/08, 1978, Авторское свидетельство СССР

¹ 1504291, кл. С 25 D 11/38, 1988, (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ КАТОДНОГО

ОСАЖДЕНИЯ ХРОМИТНЫХ КОНВЕРСИОННЫХ ПЛЕНОК (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому нанесению хромитной пленки из электролитов на

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому хроматированию из электролитов на основе трехвалентных соединений хрома, и может найти применение в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности для антикоррозионной защиты металлоизделий, имеющих покрытие из серебра или сплавов на его основе.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости и стабильности переходного сопротивления серебряных покрытий, а также скорости отверждения хромитных пленок.

Электролит содержит соединение трехвалентного хрома — сульфат хрома, формиат хрома, или хромовокалиевые квасцы, комплексообразователь — формиат натрия или гипосульфит, сульфат аммония или натрия, . Ы 1682412 А1 основе трехвалентных соединений хрома, и может найти применение s машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности для антикоррозионной защиты металлоизделий, имеющих покрытие из серебра или сплавов на его основе. Цель изобретение — повышение коррозионной стойкости и стабильности переходного сопротивления серебряных покрытий, а также увеличение скорости отверждения хромитной пленки. Электролит содержит соединение трехвалентного хрома, комплексообразователь, барную кислоту, нитрат натрия, парамолибдат аммония и алкамон 2Д. Электроосаждение ведут при катодной плотности тока 0,02 — 1,0 А/дм, 2 т емпературе 18 — 35 С, рН 2 — 4 в течение 0,1—

5 мин, 1 табл. нитрат натрия, борную кислоту, napaMoëèáäàò аммония и алкамон 2Д (изододецилоксиметилметилдизтиламмоний метилсульфат) при следующем соотношении компонентов, моль/л:

Соединение хрома (в пересчете на ионы Сг(!И) 0,1-0,2

Комплексообразователь 0,04 — 0,5

Сульфат аммония или натрия 0,4-2,0

Барная кислота 0,15-0,4

Нитрат натрия 0,25 — 0,06

Парамолибдатаммония 0,002 — 0,004

Алкамон 2Д 2,5 10 -2,5 10

Электролит готовят растворением в воде соответствующих .солей при?0-100 С с последующим охлаждением до комнатной температуры.

1682412

50

0,002 — 0,004

25 10 — 25 10

Злектроосаждение ведут при катоцной плотности тока 0,02-I А/дм, температуре г

18 — 35 С рН 2 — 4, в течение 0,1 — 5 мин.

В ка естве анода используют титандвуокисномарганцевые электроды, Введение в состав электролита композиции, состоящей из парамолибдата аммония и алкамона 2Д, позволяет получать на серебре хромитные пленки, повышающие его коррозионную стойкосгь без ухудшения паяемости, обеспечивающие стабильность переходного сопротивления во времени, и увеличивает скорость отверждения хромитной пленки с 24 ч,цо 5 мин.

Это происходит за счет того, что указанная композиция образует прочно сцепленные с поверхностью серебра адсорбционные слои, в котррые внедряются гидроксиды хрома в результате катодной реакции, Благодаря этому образуются плотные, не требующие дс волнительного времени отверждения конверсионные пленки с высокой защитной способностью и малой толщиной {0,01 — 0,1 мкм), что и обеспечивает сохранение паяемости и стабильность переходного сопротивления во времени.

Электролит стабилен в работе.

Обеднение электролита компонентами происходит, в основном, за счет уноса и разбавления, поэтому корректировка осуществляется по анализу на содержание хрома и других компонентов.

При использовании в качестве источника ионов хрома формиата хрома дополнительного введения комплексообразователя не требуется, так как в самом соединении соблюдается соотношение формиата к ионам хрома 2;1.

Скорость роста пленки зависит от плотности тока и замедляется в процессе ее образования, составляет 0,01 — 0,2 мкм/мин, Химический анализ пс верхности образцов с защитной пленкой, проведенный на рентгеноэлектрэнном спектрометре "Эскалаб-5" в условиях глубокого вакуума 10 — 10 мВт, показывает, что в состав пленки входят окись хрома, гидроокись хрома. а также следы молибдена в форме гидроксида молибдена.

В таблице предс авлены состав и свойства электролита, В ремя отверждения — перйод от момента образования покрытия до окончания его затвердевания и уплстнения определяют достижению полной защиты серебряной основы от потемнения при погружении на 15 мин в 2 -HblL I раствор сульфида натрия.

Все остальные характеристики хроматирован Iblx серебряных покрытий определяют по окончании процесса отверждения.

Внешний вид определяют визуально, защитные свойства хроматной конверсионный пленки — выдержкой над 1 -ным раствором сульфида натрия до потемнения, паяемость — no растеканию дозы припоя (B процентных по отношению к паяемости нехроматированного серебряного покрытия), переходное сопротивление — в процентах по отношению к переходному сопротивлению нехроматированного серебряного покрытия.

Стабильность переходного сопротивления во времени определяют по изменению переходного сопротивления при выдержке образца над 1 -ным раствором Маг$ в течение 24 и 48 ч в процентах к исходной величине, Как следует из представленныхданных, электролит обеспечивает получение коррозионно-стойких хромитных конверсионных покрытий с высокой скоростью отверждение (5 мин) без ухудшения паяемости серебряных покрытий и при высокой стабильности переходного сопротивления во времени.

Формула изобретения

Электролит для катодного осаждения хромитных конверсионных пленок, преимущественно на изделия с покрытием из серебра и его сплавов, содержащий сульфат или формиат трехвалентного хрома или хромокалиевые квасцы в качестве соединения хрома и формиат натрия или гипосульфит в качестве комплексообразователя при малярном соотношении соединений хрома и комплексообразователя 1:(0,2 — 5,0), а также сульфат аммония или натрия, нитрат натрия и борную кислоту, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и стабильности переходного сопротивления серебряных покрытий, а также увеличения скорости отверждения хромитных пленок, он дополнительно содержит парамолибдат аммония и алкамон 2 Д (изододецилоксиметилметилдиэтиламмоний метилсульфат), взятые в молярном соотношении (16 — 80):1, и нитрат натрия при следующем содержании компонентов, моль/л:

Соединение хрома (в пересчете на ионы Сг(III) 0,1 — 0,2

Комплексообразователь 0,04-0,5

Сульфат аммония или натрия 0,4 — 2,0

Борная кислота 0,15 — 0,4

Нитрат натрия 0.025-0, 06

Парамолибдат аммония

Алкамон 2Д

1682412

Локаэатели для опыта

Характеристики электролита

Предлагаемого

11эвестного

5 6

2 3 е

6 7

3 4 5

Содержание компснентов, мас.X: квасцы хромокалиевые

О 2

0,05

0,15 сульфат хрома формиат хрома гипофосфат натрия

0,5 формиат натрия

0,3 муравьиная кислота

0,3

0,3

0,4 1,О сульфат натрия

1,О 2,5 сульфат аммо0,2

2,0

1,0

1,0 ния

О, 15 0,25 0,4

0,025 0,03 0,06 барная кислота 0,25

0>03 нитрат натрия параыолибдат аммония

О, 001

1 ° 10 алкамон 2Л

Мол»ное отношение

100:1

Внешний внд

24 ч

Лаяемость по отношению к нехроматированной поверхности), Х

Переходное сопротивление (по отношению к нехроматнрованной серебряной поверхВремя отверждения (до достижения устойчивости к потемнению при погружении на 15 мни в

2Х-ном растворе

Na2S)

Защитные свойства (выдержка над

1Х-ным раствором

Na S до потемне2 ния), ч

0,1 О, 15 0,25

0,15 0,15

0,04 0,6

0,25 0,25 0,45 0,1

0,03 0>03 0>07 0,02

0,002 0,003 0,004 - 0,003 0,005

2>5 10 1 10 2,5 ° 10 1 ° 10 .- 3 10

80:1 30:1 16:1 16,6: 1.

Бесцветная проэрачная пленка иа серебряном покрытии

5 мин 5 мин 5 мин 24 ч 16 мин 5 мин 12 ч

58 62 62 26 30 . 62 20

100 100 100 70 75 100 100

1682412, родолжение тзплицы

3 4 5 6 7 8 9!

00 !00 100 150 170 100 100

200 нос ви), 2

Стаеильность переход ого сопротивления при выдержке над 1Х-ным па $

2 (по отношению к исходной неллчине), Х!

100 115 120 !00 150

100 200 180 100 250

100 100 !

00 100

150 через 24 ч через 4о ч

Условия ос!4з!я!!Ния: плотность тока., А/дм

00205105! 1,5 0,0!5 время осаждения, мнн

5 25 01 01 5 005 8

0,5

Составитель В. Игнатьев

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор С, Черни

Редактор Н. Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3384 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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