Способ электрохимического оксидирования меди

 

658187

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 23.09.75 (21) 2175520/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M Кл

С 25 0 I I/34

С 23 I 17/00

Государственный комитет

СССР по делам нэобретеннй н открытмй (53) УДК 621.3

8 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 26. Оф. F9 (72) Авторы изобретения

A. В. Рычагов, Д. И. Белый, M. В. Трубицына, Г. Г. Свалов, Р. С. Петрова и Н. Я. Томенка (71) Заявитель (54). СПОСОБ РЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО

ОКСИДИРОВАНИЯ МЕДИ

Изобретение относится к электролитическому нанесению окисных покрытий., в час ности к анодированию меди н ее сплавов.

Известен способ электрохимического оКсН дирования магниевых сплавов, заключающийся в том, что процесс ведут в щелочном растворе, содержащем 120 г/л гидроокиси щелочного металла (едкое кали), 19 г/л окислителя (перманганат калия), 34 г/л фтористой соли щелочного металла (фтористый калий), 35 г/л фосфорнокислой соли щелочного металла (фосфорнокислый натрий) и

30 г/л гидроокиси алюминия, при температуре не выше 40 С, плотности переменного тока 1,5 — 1,8 А/дме в течение 60 мин (I).

Однако при анодировании меди по такому способу покрытия получают неравно. мерные, а удельное электросопротиьление окисных пленок не превышает (3 — 4) 10 — — l,2 ° 10 Ом ° см.

Известен способ электрохимического оксидированин меди в щелочном растворе, содержащем 150--250 г/л едкого патра, при температуре 80 — 90 С, анодной плотности тока 05 — 2 А/дм в течение 20--30 мин, а также сгюсоб электрохнмического окисле. ния меди в шелочном растворе, содержащем

400 г/л едкого натра, 50 г/л бихромата калия, 10 г/л молибденцвдкислого аммония, -при температуре 80 — ИУС и плотности тока 2 — 4 А/дмо Я.

Наиболее близким к изобретению является способ электрохимического оксидирования меди в щелочном растворе, заключающийся в том, что процесс ведут при тем пературе 20 — 30 С, анодной плотности тов ка 2 — 20 А/мд в течение 30 сек-10 мин (3).

В данном способе используют раствор, содержаший 60 — 80 г/л бикарбоната натрия, l0 — 160 г/л фосфата щелочного металла, 2 — 30 г/л хпомата или бихромата натрия.

Указанные способы (2), (3) обеспечивают возможность получения пленки окиси меди черного цвета, с высокой механической прочностью, толщиной до 2 мкм, выполняющей роль декоративного покрытия. Од20 нако пленки пористы и неравномерны по толщине. Их удельное электросопротивление не превышает 10 — 10 Ом - см, поэтому они не могут использоваться в качестве электроизоляционных покрытий.

658187

Таблица 1

Едкий натр

Едкое кали (рамат. натрия

Иодид калия

500

750 1000

Мопибденовокислый амманий

Бифтарид аммония 20

50 70

500

Фторид калия

Натрий фосфорнокислый трехэамещенный 100

Аммоний фосфорнокислый двукзамещенный

Предлагаемый способ отличается тем, что с целью повышения равномерности и электроизоляционных свойств покрытия процесс ведут при 110--140 С в растворе состава, г/л:

Гидроокись гцелоч ного металла 500 в 1000

Окисл ител ь 5 — 20

Фторид щелочного металла или аммония 20 — 70

Фосфат щелочного металла или аммония 30 — 100

При этом покрытие подвергают терми,ческой обработке в атмосфере воздуха при

200 — 300 С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образам.

Предварительно обезжиренные образцы из меди и ее сплавов погружают в щелочной раствор указанного выше состава и выдерживают без тока l — 2 мин. Процесс анодирования ведут при 100 †1 С, анодной плотности постоянного тока 10 — 20 А/дмв в течение 15 — 180 сек. На поверхности формируется равномерное (неравномерность покрытия не превышает 15 — 20%), полублестящее покрытие черного цвета толщиной 3—

5 мкм, прочно сцепленное с основой, с удельным электрасопротивлением 5 ° 10 — — 5 ° 10 Ом ° см.

Проведение последующей термической обработки изделий в воздушной атмосфере при 200 — 300 С в течение 5 — 120 мин обеспечивает повышение удельного - электросопротивления до 910 — 810 Ом см.

В табл. приведены составы расты>ра; в табл. 2 — условия анадироваиия и экспериментальные данные.

Проведение процесса при концентрации

3 гидраокиси щелочного металла 750 г/л и температуре 60 — 80 С обеспечивает получение пленки с удельным электросопративлением не более (0,2 — 1,6) 10 Ом.см. Г!овышение температуры электролита до !OD"С

io (при более высокой температуре начинается кипение) при концентрации гидроокисн щелочного металла 100 — 250 г/л полученная йленка имеет удельное электросопротивле. ние не более (0,5 — 2;2) IO Ом см. Следова. тельно, талькб сочетание повышенных кон<> центраций гидроокиси щелочного металла и повышенных температур при определенных значениях плотности тока и продолжительности процесса обеспечивает достижение положительного эффекта.

3О

Отклонение ат указанных режимов сопровождается образованием рыхлых (стирающихся с основы), неравномерных (несплошных) покрытий, обладающих низким сопротивлением. 13

Изобретение может использоваться в электротехнической промышленности при производстве кабельных изделий, в частнос. ти, для получения электроизоляционных покрьйий на токонесу!цих сверхпроводящих элементах с медной стабилизирующей оболочкой, например,,НТ-50, БТ-60, НЦ.-50, 658187

Тпблицa2

К о ми о и о11ты

П ро долж и те льн ость а и о ди р ов 11 11 и 11 з м и н

0,25

Лнодяая ппотиость тока, т

А/дм о

Температура раствора, С

15

140

120

110

4,5

5,5

Тогддиии иокрь1тия, мкм

Температура термообработки, оС

200

250

300

Г!родолжительность термообработки, мин

120

Удельное злектро— сопротивление, Ом ° см (4-8) 10 (0,7-2) 10 (0,5-1) 10 (0,5-1) 10 (4-8) 10 (2-5) 10 до термообработки после термообработки

Неравномерность покрытия,%

15

Составитель В. Бобок

Редактор T. Фадеева Текред О. Луговин Корректор Н. Стек

Заказ 1SS8/24 Тараи 719 Подиис иве

ЦН И И П И Государственного комитета СССР ко делам нзобре.гений н открытн4

1 I 3035, Москва, )K — 36, Раутская наб., д. 4/б

Филиал ППП «Патент», г; Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ электрохимического оксидирования меди в 1целочном растворе при плотности тока 10 — 20 А/дм, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности и электроизоляционных свойств покрытия, процесс ведут при 110 — 140 С в растворе состава, г/л:

Гидроокись щелочного металла 500 †10

Окислитель 5 — 20

Фторид щелочного металла или аммония 20 — 70

Фосфат щелочного металла или аммония 30 — 100

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что покрытие подвергают термической обработке в атмосфере воздуха при 200 — 300 С.

Источникк информации, принятые во внимание ври экспертизе

l. Тимонова М. А. Коррозия и защита магниевых сплавов. М., «Машиностроение», 1964, с. 197.

2. Грилнхес С. Я. Оксидирование и фосфатированиие металлов. Л,, «Машиностроение», 1971, с. 83 — 84.

3. Патент Франции № 2064465, кл. С 23 Ь 11 00. 19?1.