Электролит хромирования
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Опубликовано 230882. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 23 08.82
151) M Кп з
С 25 D 3/10
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
153) УДК 621. 357..7:669.268 (088.8) И.Г.Бондаренко, К.С.Бурмистров, А.Г.Петухов,:
С.А,Довгий, М.А.Лошкарев и Ф.И.Данилов (72) Авторы изобретения
Днепропетровский ордена Трудового Красного
Знамени химико-технологический институт им.Ф.Э.Дэержинского (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ХРОМИРОВАНИЯ
250-400
Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электроли.тическому хромированию.
Известен электролит хромирования, в который для создания защитного слоя пены, препятствующего уносу электролита в атмосферу, вводят тринатриевую соль моноэфиров дисульфоянтарной кислоты (11 .
Недостатком данного электролита является низкая стабильность работы, выражающаяся в том, что при длительной эксплуатации ванны (свыше 50 ч) на ее поверхности накапливаются маслообразные продукты разложения добавки, которые загрязняют поверхность изделий и ухудшают качество хромового покрытия.
Наиболее близким к изобретению является электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид и анион-катализатор, в котором в качестве органической пенообраэующей добавки используют алкилсульФаты общей формулы A(CH )> -CH2-0Я09Х, где A=H F; n=4-20; X=H, щелочной, щелочноэемельный металл или ион аммония (2) .
Недостатками известного электролита являются сравнительно высокий расход органического вещества, низкая его устойчивость в агрессивной среде хромового ангидрида, что
5 также приводит к загрязнению электролита продуктами разложения органической добавки, сокращению срока службы электролита и ухудшению качества хромового покрытия.
Целью изобретения является повышение стабильности электролита.
Поставленная цель достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид анион катализатор и органическую пенообразующую добавку, в качестве органической пенообразующей добавки содержит
N-ацетилалкиламинометансульфонат натрия общей формулы
R-N-CH SO Na
С)4 СО где R — алифатйческий радикал
С i7 - gP i и фракцию предельных углеводородов
Формулы С Н д g где п=17-20, при следующем соотношении компонентов, г/л:.
Хромовый ангидрид
Анион-катализаЗ0,„р 0,1-4,45
Э53011
N-ацетилалкиламинометансульфона| натрия О, 01 5-0, 04 5 фракция предельных углеводородов 0,00015-0,00045
А ттааккжже е ттеемм, что в качестве анионкатализатора электролит содержит сульфат-ион в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция 10 сернокислого в количестве 1,7-4,0г/л.
Кроме того, в качестве анион-катализатора электролит содержит смесь сульфат-иона в количестве 1,74,0 г/л в виде серной кислоты, строн-)5 ция сернокислого, кальция сернокислого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л вводимого в виде кислот — плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористо- 70 водородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей.
Электролит готовят путем последовательного растворения в воде хромового ангидрида, солей катализаторов и органических добавок.
Процесс осаждения из электролита проводят при 45-65 C H IIsxoTHocTH gp тока 10-100 A/äì . N-Лцетилалкил2 аминометансульфонат натрия получается при взаимодействии алифатических аминов Фракции С 7 -С|0 и бисульфитного производного формальдегида с последующим ацилированием избытком уксусного ангидрида.
N-Ацетилалкиламинометансульфонат натрия действует в электролите как пенообразующая добавка, а фракция предельных углевОдородов усиливает действие ацетилалкиламиносульфоната натрия. Совместное введение этих органических веществ благодаря синергическому эффекту, проявляющемуся при соотношении компонентов 100:1, 45 позволяет повысить устойчивость органических добавок в электролите.
Взаимное влияние вводимых компонентов связано с образованием смешанных мицелл между ацетилалкиламинометалСульфонатом натрия и фракцией предельных углеводородов. Последняя, находясь на внешней сфере мицеллы, препятствует разложению (окислению или гидролизу) основного активного компонента электролита-N-ацетилалкиламинометансульфоната натрия.
Введение в электролит органических добавок в указанных концентрациях приводит к образованию пенного слоя с оптимальными свойствами по толщине и вязкости в течение 48 ч.
Показатели работы известного и предлагаемого электролитов представлены в таблице.
Как видно из приведенных данных, расход пенообразующей добавки (компонент 1+компонент 2) в течение 80 ч работы ванны по сравнению с тем, же показателем для электролита извесного состава снижен в 13-15 раз.
За указанный период работы электролита на поверхности ванны не отмечалось появления маслообразных продуктов распада органической добавки, а технологические свойства электролита и качество хромового покрытия в течение всего времени эксп-. луатации ванны оставались неизменными.
Таким образом, использование в качестве пенообразователей N-ацетилалкиламинометансульфоната натрия и фракции предельных углеводородов повышает стабильность работы электролита и снижает расход органических веществ в растворе в процессе его эксплуатации, что позволит широко использовать изобретение для получения хромовых покрытий. Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения электролита и замены существенных составов составит около
30 тыс.руб. на 1 млн.м покрытия.
953011
Р4 Ф л о о о о
М » о о
1 1 I
I 1 I
I 1
I I
1 1 1 ! л!
1 I
1 1
Г 1
lA м
М о о а
Ю » м
1 I
1 1
LA
Ю
Ю
Ю
М о
lA л
Ю о л л
М о л lO
» л
Ю о л о о о о E с о о
1О
СЧ
М м
»Й
Ю
Ю
Ю
Ю тй
Ю с
Ю а
1
2 о
О
<б
1
1 1
I 1
1 I — — » —
1
1
1 л
» л
1 о о
° Ф
Ю
Ю с3
I м
l !
l .
I 1
1 !
1 1
О \ (ч м с с о
1О с о о о м
1ч I
I 1
1 1
I 1 ! 1
1 I
1
1 л
1 1
Ю
М о!
4
1 о а
Ф о .
lg с и с о
CQ
„и II. К о
И ф
F4
1» (!! н
Х и о а!
1!
1» о о
v ао н х и х а
Р
О
CO
III а
1 и
Ф н
1
1
I ! о
1 4 о
1 X
1 О
Ф
1 4
1 <б
I и
1 (О а
I И
1
I !
1 !
1
1
1 ! о
4 ! о х н о
I 6
I Р3
I .m!
1 1О
1 !
I 1
Г 1
1 1
1 1
I 1
I
Ю
I I
1 I
I 1
I 1
1 о о
Ю М м м 1
I 1 Ю Л
nI 1 I 1
Ц
Х а
Ъ I ц ю o
Х Н О Х
4 О Х Х х ц ас ю о э ос ей
03
4» 04 а К Хф о ы ЦМ
Е х 1!Ц ам ой ац цо а в ех и о х4 u4 мы
1 о ой х о о х .н
Х C
D !II Ö о х
Н)Ц 4 а a00m
t0 цн
1»
» и
I с
„о
In u
II Cf4 о
ГЛ !!!
Ф Ц
» и! 1
gN
v 4 о и
»» о х
vu
1 о „
v v
II ик
Ц !
Х 4 о с» и
I v
+ ll т. И х Ф ей
И 4 ъ о а х н оо н
o o
Х Х ах о н к1
Я III °
° эх х Ц хо вn,ц ао
Ц 4
953011
I и о
Ф Ф
1 Ф
А3 Ц
I н о
Ф Ф
Ц Ф !
О И о о
Lfl N
I и
9 9
Ц Ф
I4 Ц ф н х
1 о а н
Х
Ц!
I
1
l н о
Ф е е
I4 Я
Ю
П3
< )
I
I
1
1
CV
I
I
И
Ц
Ф н
Ф
Ф
Х о
1
I а-1
I
1
1 о ц
6%
1ч х с е х
4 М а я о е
О цо оц х
O If:
Фо
Р Х
Ю ffj
Х о ф н а
:> s0 н н е о а о.I
Х 9
9O
Ц д) В
Х fff м н х о1: оо иа
Ф х х
И
Ц. о
О!
I
1
I
l
I
l
1 f 1
I 1
I 1
I
I
I 1
О! О
1 4 I 1 ! о.!
1 g I I
1 Ф 1 — — 1
I ..9 I 1
1 4 I I
I r6 1
1 а 1, 1
1 1
1 1
I 1 — —
1 l I
I 1 I
1 I 1
1 1 I
1 1 1
1 I
I 1
I 1
f — =з
I
I
1
1
1
1
1 ! о
I 4 о
1 Х
1 Н
I 9
Р\ ! Я
I Ж
1
I
I о
И 2 I хао е x m
Зохе со еое32
Ю 1ОЦХНХ с
9 I о
Х1 И
9 2Х_#_ е
Ж 9 3 ха
1 I !
Ю (Ъ Ю с Г ) !с л СО л о
° 1 о с (Я О
O л ОР
О ) 3 о с л Ф о л <р
LA с
1О I
1 ь 1
C) о с л tA
\О ф
Ю о с л LO Lp л со х а
И с
А >
x o о
Ц с ом е, "5
N Я 3С
953011
250-400
Составитель В.Игнатьев
Редактор О.Половка ТехредМ.Рейвес Корректор М.Шароши
Заказ 6222/45 Тираж 686 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
ФиЛиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид, анион-катализатор и органическую пенообразующую добавку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабиль- 5 ности электролита,,он содержит в качестве органической пенообразующей добавки N-ацетилалкиламинометансуль-. фонат натрия общей формулы
R-Ы-СняБОЗЫа 10
Э где R — - алифатический радикал
С„ -С1„, и фракцию предельных углеводородов
Формулы С И „,, где n=17-20, при следующем соотношении компонентов, г/л:
Хромовый ангидрид
Анион-катализатор 0,1-4,45
N-ацетилалкиламинометансульфонат натрия 0,015-0,045 . Фракция предельных углеводородов 0,00015-0,0004525
2. Электролит по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве анион-катализатора он содержит сульфат-иьн в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислогQ в количестве 1,74,0 г/л.
3. Электролит по и ° 1, о т л и— ч а ю щ н и с я тем, что в качестве анион-катализатора он содержит смесь сульфат-иона в количестве
1,7-4,0 г/л в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л, вводимого в виде кислот — плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористоводородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Заявка СССР Р 284955.7, кл. С 25 D 3/10, 1980.
2. Патент Японии Р 18204, кл. 12 A L 318,. 1967.