Водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 551416 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305636/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.03.7 7. Бюллетень № 1-1 (45) Дата опубликования описания 05.05.77 (51) М. Кл.
С 252 3/56
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (53) УДК 621.357..7:669.73 76
{088.8) Э. Д, Кочман и П. У. Гамер (72) Авторы изобретенич
Казанский эрдена "Знак Почета" сельскэхэзяйственный институт им, М. Горького и Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских инструментов
{71) Заявители
{54) ВОДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВОВ
HA ОСНОВЕ КАДМИЯ
Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электрэхимическому осажде— нию сплавов на основе кадмия.
Известны водные электролиты для эсаждения кадмиевьсх покрытий, которые широко ис-5 пользуются для защиты деталей машин и приборов эт коррозии в условиях морского и тропическэгэ климата, в качестве антифрикционных покрытий, а также благодаря хорошей паяемэсти для покрытия электрических д
KoHTBKTDB.
Известны водные электролиты для осаждения висмута, покрытия которого используются в качестве антифрикционных 11)
Согласно диаграмме состояния легирова- у ния кадмия висмутом мэжно снизить температуру плавления сплава кадмий-висмут пои содержании висмута и сплаве 60% с 321 до 144 С (2)
Однако электрэлитический сплав кадмий- 20 висмут до настоящего времени не получен.
Известный водный электролит для осаждения сплавов на основе кадмия, например сплава кадмий-никель, содержащий сернокислую соль кадмия и соль соосаждаемого металла-25 сернокислый никель и пэлиэтиленполиамин (3), является наиболее близким к изобретению по составу компонентов.
Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что, он дэпэлнительнэ сов держит лимоннокислый натрий, молочную кислотуу, п эливинил овый спирт и хл эристый натрий, а в качестве соли сэосаждаемor о ме— талла-лимонно-кислый висмут при следующем соотнoUIeнии кoMIIонентoB:
Сернокислый кадмий, м оль 0,3-0,4
Лимоннокислый висмут, моль 0,05-0,2
J1HMoHHoKHcJIbIH натрий, моль 0,4-0,6
М ол очная кислота, м оль О, 1-0,2
Пэливиниловый спирт, г 0,001-0,005
Хлористый натрий, г 0,5-1,5
Вода, л дэ 1
Указанные отличия позволяют получать антифрикционные, корроизионностойкие и способные к пайке покрытия сплавом кадмийвисмут.
Электролит готовят следующим образом
Половину указанного количества лимоннэкислого натрия растворяют в небольшом объеме воды, доводят рН раствором щелочи до
551416 з о
l4, подогревают раствор дэ 60 С и при перемешивании добавляют лимоннокислый висмут. После растворения в раствор вводят полиэтиленполиамин, мэлочную кислоту и доводят рН дэ 8,5-9.
Отдельно растворяют оставшееся количество лимоннокислого натрия и сернокислый кадмий и при интенсивном перемешивании доводят рН дэ 8,5-9. Затем сливают оба пригэ- Io товленных раствора, добавляют хлэристый натрий и пэливинилэвый спирт и доводят раствор водой дэ 1 л.
При приготовлении электролита использу- I5 ю I л им онн экислый вис мут, так как другие с оли висмута плохо растворимы в данном электролите. Крэме Tol o, наличие анионэв других кислот (азотной, уксусной) отрицательно влияет на качество покрытий. Лимэннэкислый натрий и пэлиэтиленпэлиамин образуют устойчивые прэчные комплексы с кадмием и висмутом при рН 7-9, что способствует сближению потенциалов выделения их в сплав. Помимо этого полиэтиленполиамин является поверх- 25 ностно-активным веществом, которое cIID» сэбствует улучшению структуры и качества осадков, а также повышает стабильность электролита. Молочная кислота также служит комплексообразователем, и кроме того, по- ЗО вышает рассеивающую способность электролита и увеличивает его буферную емкость.
Добавка в электролит хлористого натрия позволяет уменьшить пассивацию кадмиевых анодов при длительном электролизе, а также улучшить структуру осадков. Поливиниловый спирт в качестве поверхностно-активного вещества улучшает структуру осадков и делает их более светлыми.
Состав электролита, режим осаждения и экспериментальные данные приведены в табл.
1.
При осаждении используют раздельные аноды из кадмия и висмута.
Катодный и анодный выходы по току составляют 100Уо.
Из предлагае м or o электр олита осаждают светлые, мелкокристаллические, хорошо сцепленные с основой покрытия.
Результаты испытаний сплавов различногэ состава на паяемость представлены в табл. 2.
Как видно из таблицы покрытия сплавом паяются лучше, чем кадмиевые покрытия.
В связи с легк опл авк остью и х ор ошей паяемостью сплава электролит может быть использован для нанесения на электрические контакты сплава кадмий-висмут. Электролит не содержит летучих, агрессивных и токсичных веществ.
;э51416
Таблица 2.
1,38
1,76
1,52
1.79
8,0
9,4
8,2
9,4
7,2
9,2
7,9
9,3
1,43
1,67
1,46
1.67
1,11
1,0
5,8
5,2
1,06
1,0
5,9
5,6
0,4-0,6
0,1-0,2
0,05-0,15
0,001-0,005
0,5-1,5 до — °
Лимоннокислый натрий, моль
Молочная кислста, моль
Полиэтиленполиамин, м оль
Поливиниловый спирт, r
Хлористый натрий, г
Вода, л
Составитель Е, Кубасова
Редактэр Л, Лашкова М. Ликович Корректор Н. Ковалева
Заказ 96/17 Тираж 502 П одписн ое
БИ1ИИПИ "îñóäàðñòâåííîãî комитета Совета Министров СССР пэ делам изобретений и эткрытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
19
16
12,5
11
Покрь;тие кадмием
Медь ВЧ
Формула из эбретения
Вэдный электролит для осаждения сплаE ов на оси эве кадмия, с одержаший сернокислый кадмий, с. ь, соосаждаемого металла и пэлиэтиленлэлиамин, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью получения антифрикциэнных, кэррэзцоннэстэйких и способных к пайке покрытий сплавом кадмий-висмут, он доп олнительно с одержит лимоннэкислый ЗО натрий, tëýëî÷íóþ кислоту, пэливиниловый спирт и .хлористый натрий, а в качестве cDли сээсаждаемэго металла-лимэннэкислыйвисмут при следуюшем соотношении компонентов: 35
Сернокислый кадмий, моль 0,3-0,4
Ли:. нн экисль и висмут, м оль О, 05-0, 2
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Блестяшие электролитические покрытия, Вильнюс, Минтис, 1969. с. 305, 516.
2. Справочник по редким металлам. М., "Мир", 1 965, с. 1 28.
3. Авторское свидетельство СССР № 301374, М.Кл. С 25 Э 3/56, 1970.
