Электролит железнения

 

Сущность изобретения: электролит железнения имеет следующий состав, г/л: хлористое железо (четырехводное) 450-650; хлористое олово 1-2; фтористый натрий 2- 3; винная кислота 0,1-0,15; борная кислота 0,4-0,8; соляная кислота 2,0-2,5. 2 табл.

союз соВ тских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 D 3/20

ЕТЕНИЯ

4 госудАРственное пАтентное

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР ) ОПИСАНИЕ ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4812303/26 (22) 27.01.90 (46) 15.12.92. Бюл. N 46 (71) Алтайское производственное объединение."Кристалл" (72) З.С,Мамакина и Е,П.Филиппович (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 823471, кл. С 25 О 9/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N . 1359342, кл. С 25 D 3/20, 1986.

Изобретение относится к электролитическому нанесению покрытий и может быть использовано при изготовлении ограночных дисков для обработки алмазов в бриллианты.

Известен электролит >келезнения, содержащий хлористое железо и янтарную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л: железо хлористое 350 — 400, янтарная кислота 1-4.

Этот электролит имеет существенный недостаток, он обладает низкой стабильностью, которая является следствием окйслег+ з+ ния ионов Fe в Fe что приводит к образованию хрупких, шероховатых осадков.

Ф

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту (прототипу) является электролит железнения, содержащий г.л: хлористое железо 350-450, хлористое олово

5-10, фтористый натрий 5-10, роданистый калий 1 — 2, соляную кислоту до рН 1,0-1,3, Недостатком указанного электролита является его низкая стабильность и высокая твердость покрытия. По твердости осадки железа близки к стали. При повышенной,,5U,, 1781327А1

:(54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЖЕЛЕЗНЕНИЯ (57) Сущность изобретения: электролит же" лезнения имеет следующий состав, г/л: хлористое железо (четырехводное) 450-650; хлористое олово 1-2; фтормстый натрий 23; винная кислота 0,1-0,15; борная кислота

0,4-0,8; соляная кислота 2,0-2,5. 2 табл. твердости железного покрытия ограночного диска происходит подгар граней обрабатываемого алмаза, сколы шипов и т.п., Твердое покрытие не обеспечивает вскрытия новых зерен алмаза в ограниченном диске.

Целью изобретения является повышение стабильности электролита.

Для достижения поставленной цели известный электролит железнения, содержащий хлористое железо, соляную кислоту, хлористое олово, фтористый натрий, согласно изобретению, дополнительно содержит винную и борную кислоты при "следующем соотношении компонентов, г/л:

ГеС!г 4НгО . 450-650SnCI2 1 — 2

NaF 20 — 30

С4Н 606 0,1 — 0,15

НзВОз: .. 04 — 08

HCI: :. 2,0 — 2 5

Входящий в Электролит хлорид олова t1, является восстановителем окислившего+++ ++ ся железа. Восстановление Fe до Fe протекает быстро, а избыток ЯпОг при электролизе включается в осадок железа; придавая ему пластичность.

1781327

В результате окисления кислородом воздуха происходит частичное образование

Sn которое склонно к гидролизу в кислой среде.

При содержании хлорида олова, превышающем количество, указанное в заявляемом электролите; возможно выпадение осадка, что и происходит в электролитах, где хлорида 5. ° .10 г/л.

Винная кислота добавлейа в электролит исключительно с целью предупреждения выпадения осадка, но с введением запредельных (в сторону увеличения) количеств винной кислоты; впокрытйя включается углерод. Присутствие углерода нежелательно, т.к. при последующем воздействии температуры (при укатке) сказывается на твердости покрытия.

Почему и предложено минимальное количество винной кислоты, которое необходимо лишь для предупреждения выпадения осадка.

NaF является комплексообразователем и в присутствии винной и борной кислот образует смешанные комплексы с железом, тормозящие его гидратообразование. В йрисутствии NaF железное покрытие получается более мелкой структуры.

Если брать в электролиты железнения щавелевую кислоту, для предупреждения окисления Fe s Fe и исключения гидрон +++ лиза Fe то в осажденные покрытия также включается углерод

Возможно покрытйя, получаемые при варианте ¹2 электролита, претерйевают изменения при "укатке" (механическом воздействии на покрытия, где повышается температура) и "при данной пластичности достигается наибольший эффект.

Практически возможно при любой концентрации содержания железа, изменяя количественный состав остальных компонентов и режимы осаждения, получить любые необходимые покрытия.

На электролит №2 взят с минимальным содержанием железа, т;к. является самым удобным в работе.

Комплексообразователи способствуют лучшему осаждению алмазного микропорошка, снижая внутренние напряжения покрйтия (за счет расклинивающего действия алмаза), а также образованию равномерного по толщине покрытия (рассеивающей способности).

После приготовления раствор не нуждается в проработке. Рабочая температура I8-25 С, плотность тока А/дм — 0,8.

Электролит готовят следующим образом. Берут 20 л воды, В ней растворяют

12-14.кг FeClz 4H20 до плотности 1,36-1,40 и добавляют 10-15 мл НС(. В зависимости от окисленности FeClz 4Н20. берут 10-20 г

SnCI2 2Н20, добавляют 10 мл концентрированной HCI и растворяют олово. Затем приливают 30-50 мл воды для дорастворения олова и добавляют 2-3 г винной кислоты.

Приготовленный таким образом раствор хлористого олова выливают в раствор FeClz

4Н О, перемешивают и дают выстояться до

10 светло-зеленого цвета, что свидетельствует о полном восстановлении, трехвалентного железа. В отдельной посуде берут 100-200 мл воды, подогревают до 60-70 С и растворяют в 16 — 20 г борной кислоты. В этот же раствор добавляют 50-60 г NaF и растворяют. После восстановления хлористого желе15 за раствором хлористого олова {до светло-зеленого цвета) добавляют в него прйготовленный раствор NaF при перемешивании, 20

Примеры составов электролитов приведены в табл.1;.

Свойства электролита приведены в

25 табл.2.

Микротвердость покрытий определяли микротвердомером с нагрузкой 50 г.

Стойкость электролита к окислению определяли по наличию трехвалентного железа в.электролите. Через 240 часов в электролите обнаружены следы Fe +.

Как видно из таблицы 2 введение ком-. понентов в оптимальных концентрациях и наличие винной и борной кислот позволяет повысить стабильность электролита в 2,5 раза по сравнению с прототипом, выбранным заявителем в качестве базового объекта, а также снизить твердость получаемого

35 покрытия, обусловливающего брак при обработке алмазов в бриллианты (подгар граней алмаза, сколы шипов и граней алмаза, седина и т,д.).

40. Кроме того, данный электролит позволил получить покрытия, обладающие мень45 шим внутренним напряжением, снизить возможность возникновения трещин и питтинга. Повысилась рассеивающая способность электролита. снизился в 1.58 раза

Формула изобретения

Электролит железнения, содержащий хлористое железо, хлористое олово, фтори55 стый натрий, соляную кислоту, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности электролита. он дополнительно содержит винную и борную кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л:

Удельный расход ограночных дисков на

50 1000 карат обработанных полуфабрикатов

1781327

Таблица 1

Таблица 2

Составитель 3. Мамакина

Редактор Т, Полионова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С, Юско

Заказ 4257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Хлористое железо (четырехводное) .

Хлористое олово

Фтористый натрий

450-650

1-2

2 — 3

Винная кислота

Барная кислота

Соляная кислота

0,1-0,15

0,4-0,8

2.0 — 2,5