Электролит для осаждения блестящих покрытий сплавом золото- никель

 

Изобретение относится к гальваностегии , в частности, к электролитам для осаждения покрытий сплавом золото-никель, и может быть использовано в часовой и ювелирной промышленности для защитно-декоративных целей. Целью изобретения является увеличение содержания никеля и улучшение декоративного вида покрытий. Электролит содержит, г/л: дицианоаурат (1) калия 6,0-9,0

сульфат никеля гептагидрат 40,0-50,0

нитрилотриуксусную кислоту 15,0-25,0

калий лимоннокислый трехзамещенный 40,0-60,0

борную кислоту 15,0-25,0

муравьиную кислоту 10,0-15,0 и блескообразователь. В качестве блескообразователя электролит содержит 1,5-ди(1,1-тетрагиброимидазол)-3-азапентат 0,10-0,25 и дополнительно - гидразин-гибрат 0,20-0,50. Процесс электроосаждения проводят при рН 3,5-4,0, температуре 38-42°С и плотности катодного тока 1,0-2,0 А/дм<SP POS="POST">2</SP>. При этом осаждаются зеркально-блестящие покрытия сплавом золото-никель бледно-желтого цвета с содержанием никеля 5,5-6,3% и микротвердостью 220-240 кг/мм<SP POS="POST">2</SP> (по Виккерсу). Скорость осаждения покрытий составляет 0,03-0,11 мкм/мин, выход по току 8,6-16,7%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 8 А1 (51) 4 С 25 Р 3/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253659/31-02 (22) 10.04.87 (46) 07.09.89. Бюл . Р 33 (71) Институт химии и химической технологии АН ЛитССР и Научно-исследовательский институт часовой промьппленности (72) К.-И.И.Юодказис, В.Л.Шукене, Т.П.Юодене, Г.A.Томкявичюс, А.А.Чейка, Т.А.Смирнова, А.Н.Бесякова и Н.А.Андрианова (53) 621.357.7:669.218.24(088.8) (56) Вячеславов П.М. Новые электрохимические покрытия. — Л.: Лениздат, 1972, с.242.

Патент США У 390297, кл .204-38А

1975. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ БЛЕ—

СТЯЩИХ ПОКРЫТИЙ СПЛАВОМ ЗОЛОТО-НИ- 3

КЕЛЬ (57) Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитам для осаждения покрытий сплавом золото-никель, и может быть использовано в часовой и ювелирной промьппленности для защитно-декоративИзобретение относится к гальвано— стегии, в частности к электролитам для осаждения покрытий сплавом золото-никель, и может быть использовано в часовой и ювелирной промышленности для защитно-декоративных целей.

Целью изобретения является увеличение содержания никеля и улучшение декоративного вида покрытий.

2 ных целей. Целью изобретения является увеличение содержания никеля и улучшение декоративного вида покрытий. Электролит содержит, г/л: дицианоаурат (I) калия 6,0-9,0; сульфат никеля гептагидрат 40,0

50,0;нитрилотриуксусную кислоту 15,0—

25,0; калий лимоннокислый трехзамещенный 40,0-60,0; борную кислоту

15,0-25,0; муравьиную кислоту 10,0—

15,0 и блескообразователь. В качестве блескообраэователя электролит содержит t,5-ди(1,1-тетрагидроими— дазол) — 3-азапентан 0,10-0„25 и дополнительно — гидразин-гидрат 0,20

0,50. Процесс электроосаждения про— водят при рН 3,5-4,0, температуре

38-42 С и плотности катодного тока

1,0-2,0 А/дм . При этом осаждаются зеркально-блестящие покрытия сплавом золото-никель бледно-желтого цвета с содержанием никеля 5,5-6,3% и микротвердостью 220-240 кг/мм а (по Виккерсу). Скорость осаждения покрытий составляет 0,03-0, 11 мкм/мин, выход по току 8,6-16,7%. 1 табл.

Осаждение покрытий по примерам опробования проводилось в химическом стакане обьемом 200 мл.

Блескообразователь 1,5-ди(1,1—

-тетрагидроимидаэол) — 3-азапентан представляет собой продукт конденса.ции тетраэтиленпентампна (ТЭПА) с формальдегидом (ФА). Получение продукта конденсации проводят по следующей схеме:

1505986

О

/I

Н И(СНА-СH2NH)z -сн -Сн ИН +2Н вЂ” с — Н вЂ” но-сн 11Н(сн -сн 11Н) -сн -сн 11Н-сн он

2. z n 2 2 2. — 2Н О

Г Г 1 — HN N - СН -CH -ИН-СН -СН -N NH, 2 1 2 2

50

55 гдеп=3 °

Для осуществления процесса получения в колбу наливают 250 мл бепзола и растворяют. в нем 189,33 г 15 (1 моль) ТЭПЛ. Раствор подогреваО ют до 60 С и при перемешивании в него порциями вносят 60 г ФЛ в ьиде параформа. После этого начинается экзотермическая реакция, температу- 20 ра в колбе самопроизвольно поднима>> ется до 80 С и поддерживается в течение 15-20 мин. Параформ растворяется, на дне колбы образуется не растворимое в бензоле диокснматплир ованное пр он з водное ТЭПЛ. Зат ем реакционная смесь нагревается на водяной бане с ловушкой Дина-Старка.

При этом происходит отщепление воды и образование 1,5-дп(1,1-тетрагид- 30 роигнлдазол)-3->",àïåíòàíë, Реакция заканчивается в течение - . ч с вг.гделением воды, которая затегг, i ãоняется в виде азеотрона с Генэолом.

Бензол отгоняется сначала при ггормальном давлении, затем при «одлном ваку1ме (20-30 мм рт ст,) до нов стоянной массы продукта. В роз JII тате получается 209,70 г (98,3%) продукта конденсации, который представляет собой вязкую жидкость бледно-желтого цвета, легко рас гворимую в воде.При комнатной температуре продукт конденсации застывает в стеклообразную массу. 45

Электролит для осаждения сплава золото-никель готовят следуюннлгл образом.

В определенном обьеме подогретой до 40 С дистиллированой воды растворягот расчетное количество борной кислоты, лимонно-кислого трехзамещенного калия, сернокислого гептагидрата никеля, нитрилотриуксусной кислоты. Раствор обрабатывагГ>т активированныгл углем марки ОУ-Э из расчета 1-2 г/л в течение 30 мин при

60 С фильтруют прорабатывают током

Ф Э

z в течение 2-3 ч при 0,1-0,2 A/äì с использованием медного или никелевого катода. После проработки добавлягот муравьиную кислоту, с помощью раствора гидроксида калия устанавливают нужное значение рН, вводят раствор соли золота, блескообразователь и гидразин — гидрат в виде 5%-ного водного раствора во избежание местного повышения концентрации гидразина.

Процесс электроосаждения проводят при рН 3,5-4,0 (оптимальный рН

3,8) температуре 38 — 42 С и плотно2 стп катодного г< ка 1,0-2,0 A/äì с анодом из платинированного титана. Оптимальная IIJlo TIIoc TI анодного тока 0 3 А> дм

Корректировку электролита по золоту и глпселю проводят по данным химического анализа или по количеству протекнгего электричества. Для получения сплава постоянного состава неоГходимо поддерживать эти конценрации в пределах 10% от оптимальной коггцептрации.

Коггцентрацшо добавок восстанавливзгот, учитывая вынос электролита с деталями, и после каждой корректировки устанавливают заданную величину рН. Корректировку по блескообразующей добавке проводят регулярно в зависимости от эксплуатации электролита по качеству осаждаемых покрытий.

Как показывают результаты опробования, приведенные в таблице, электролит обеспечивает осаждение покрытий сплавом золото-никель с содержанием никеля 5,5-6,3%. Такое содсрГжание никеля придает покрытию декоративный бледно-желтый цвет и относительно высокую микротвердость

z (220-240 кг/мм по Виккеру), Эти свойства, а также зеркальный блеск покрытий позволяет использовать их при толщине 5 мкм для корпуса часов без механической полировки.

Пицианоаурат (I) калия

6,0-9,0

Никель сернокислый гепта40,0-50,0

15 0-25 0

40,0-60,0

15,0-25,0

10,0-15,0

0,10-0,25

0,20-0,50

Предлагаемый электролит эвестный элек ролит

Состав электролита, г/л, рекнм электролиэа, свойства покрытий (T 7

1 2 3 4 5 6

9 1О

6,0 в,о

8,0 8,0

9 ° О

8,0

9,0

6,0

8,0

8,0

50

4О

60

50

40

45

50

50

40

45,0

45,0

18,0 го,о

0,3

0,25

0,2

3,8

15 о,ю о,г

3,6

20 о,zo

o,z го

1О

3,8

О,)O

0,4

1О

4,0

25 о,zo

0,4

3,5

О ° 25

0,5

3,8

0,15

0,2

10 з,в

0,15

0,4

3,5

20

1О з,в

3,Â

2,0

5,5 о,з

6,3

0,4

6,0

2,0

6,1

2,0

5,5

2,0

6,0

0,4

5,6

1,5

5,8

0,5

1,9

1,5

2,0

0,16

0,09

8,6

0,045

0,025

16, 7

0,06 о,оз

16,5

0,16

0,09

8,8

G,20 о,»

10,8

0,20 о,»

»,о

0,19

О, 105

13,6

0,18

О,1О

10,9

0,06

О,О3

16,2

0,09

0,05

16,3

Составитель В.Букреев

Редактор В.Петраш Техред M.)(оданич Корректор О.Ципле

Заказ 5393/27 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1505986

Формула и з о ь р е т е н и я

Электролит для осаждения блестящих покрытий сплавом золото-никель, содержащий дицианоаурат (Т) калия, никель, с ер нокислый гептагидрат, нитрилотриуксусную кислоту, лимонн о кислый тр ех заме ще нный калий, б орную кислотуя муравьиную кислоту и блескообразователь, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения содержания никеля и улучшения декоративного вида покрытий, электролит в качестве блескообразователя содержит 1,5-ди(1,1-тетрагидроимидазол)-3-азапентан и дополнительно содержит гидразин-гидрат при следующем соотношении компонентов, г/л:

Дицианоаурат (I) калия

Лимоннокнслый трехэаиещенный калий

Сернокислый гептагидрат никеля (II)

Динатриевая соль этиленгнаиинтетрауксусной кислоты

Зтилендиаиинтетр— ацетат кобальта (11)

Нитрилотрнуксусная кислота

Блескообраэователь

Гидраэин-гидрат

Борная кислота пуравьиная кислота рН

Температура, С

Плотность тока, А/дм

Содеркание никеля;Х

Скорость осакдения: иг/(си .иин) мкм/мин

Выход по току, Х гидр ат

Нитрилотриуксусная кислота

Лимоннокислый трехзамещенный калий

Борная кислота

Муравьиная кислота

1,5-Ли(1,1-тетрагидроимидазол)-3-азапентан

Гидразин-гидрат