Электролит для осаждения индия
Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано при нанесении покрытий из индия. Электролит содержит, г/л: сернокислый индий 20-40, уксуснокислый аммоний 30-40, трилон Б 40-50, додецилсульфат натрия 0,1-0,3, тиомочевину 0,3-0,5. Технический результат: повышение твердости и коррозионной стойкости покрытий. 1 табл.
Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению индия.
Известен электролит для осаждения индия, содержащий сернокислый индий и аммоний, трилон Б (этилендиаминтетрауксусная кислота) [1]. Однако из указанного электролита осаждаются шероховатые матовые темно-серые покрытия с крупнокристаллической структурой микротвердостью до 120 МПа и скоростью коррозии в 0,1 н. растворе серной кислоты 0,30-0,36 г/(м2·ч).
Задачей изобретения является разработка электролита индирования для получения покрытий с повышенными значениями твердости и коррозионной стойкости.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что кроме солей индия, аммония и трилона Б он дополнительно содержит поверхностно-активные добавки - додецилсульфат натрия и тиомочевину, в качестве соли аммония он содержит уксуснокислый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:
- сернокислый индий 20-40;
- трилон Б 40-50;
- уксуснокислый аммоний 30-40;
- додецилсульфат натрия 0,1-0,3;
- тиомочевина 0,3-0,5.
Введение уксуснокислого аммония вместо сернокислого улучшает стабильность электролита, увеличивая его электропроводность и буферные свойства. Поверхностно-активное вещество - додецилсульфат натрия, адсорбируясь на катоде, ингибирует процесс восстановления ионов металла, одновременно улучшая смачиваемость осадков, что приводит к повышению равномерности распределения металла на поверхности катода и улучшению качества покрытий. Добавление в электролит тиомочевины повышает поляризацию катода, измельчает структуру осадков и снижает их пористость.
Электролит готовят растворением в отдельных порциях воды соли индия и трилона Б. Раствор трилона Б вводят при перемешивании в полученный раствор соли металла, оставляют на 10-15 минут до полного образования комплексов. К полученной смеси добавляют уксуснокислый аммоний, додецилсульфат натрия и тиомочевину, а затем объем электролита доводят до рабочего дистиллированной водой.
Электроосаждение покрытий (толщина) ведут при катодной плотности тока 1-3 А/дм2, температуре 20-25°С, рН 8-10 с использованием свинцового анода.
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства получаемых покрытий представлены в таблице 1.
За счет введения поверхностно-активных добавок в электролит резко улучшается качество покрытий: они становятся светлыми, мелкокристаллическими, плотными и блестящими. Микротвердость покрытий, полученных из предлагаемого электролита, на 25-35% выше, чем покрытий, осажденных из известного электролита. Скорость коррозии на 15-20% меньше, чем у покрытий, осажденных из известного электролита.
Использование предлагаемого электролита позволяет получать светлые, блестящие, прочно сцепленные со стальной основой покрытия, которые выдерживают изгиб под углом 45° без излома и не отслаиваются от основы после нагрева до 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А. и др. Гальванотехника. Справочное издание. - М.: Металлургия, 1987. 736 с.
| Компоненты электролита и их состав | |||
| Компоненты электролита (г/л) и результаты исследований | Состав по примерам | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Сернокислый индий | 20 | 30 | 40 |
| Трилон Б | 40 | 45 | 50 |
| Уксуснокислый аммоний | 30 | 35 | 40 |
| Додецилсульфат натрия | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
| Тиомочевина | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| Плотность тока, А/дм2 | 1 | 3 | 5 |
| Температура, °С | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
| Перемешивание, об/мин | 60 | 60 | 60 |
| рН | 8 | 9 | 10 |
| Выход по току, % | 98 | 97 | 96 |
| Микротвердость, МПа | 150 | 165 | 175 |
| Скорость коррозии, г/(м2·ч) | 0,28 | 0,24 | 0,25 |
| Внешний вид покрытий | Светлые, плотные | Светлые, блестящие | Светло-серые, полублестящие |
Электролит для осаждения индия, включающий соли индия и аммония, трилон Б и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит додецилсульфат натрия и тиомочевину, а в качестве солей индия и аммония серно-кислый индий и уксусно-кислый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:
| серно-кислый индий | 20-40 |
| уксусно-кислый аммоний | 30-40 |
| трилон Б | 40-50 |
| додецилсульфат натрия | 0,1-0,3 |
| тиомочевина | 0,3-0,5 |
