Раствор для нанесения черных никелевых покрытий на металлическую поверхность
Для нанесения декоративных никелевых покрытий черного цвета, прочно сцепленных с основой металлических изделий из алюминия и его сплавов, титана и его сплавов, сплавов типа ЦАМ, стали, меди и ее сплавов и цинка используют раствор, содержащий, г/л: никель сернокислый 60 70, аммоний роданистый 15 20, цинк хлористый 15 - 20, аммоний фтористый 8 12, аммоний хлористый 6 10, натрий кремнекислый 0,5 1,0, калиевая соль перфтор-4-метил-3,6-диоксооктан-сульфокислоты 0,05 0,2.
Изобретение относится к гальваностегии, в частности к осаждению черных никелевых покрытий на поверхность металлических изделий, и может быть применено в различных видах гальванического производства для получения декоративных покрытий.
Известен электролит для декоративного никелирования, позволяющий получать покрытия серого и черного цветов, содержащий сульфат никеля, сульфат цинка, сульфат аммония, хлорид лития, диметилсульфоксид и аммиак (1). Недостатком этого электролита является необходимость использования внешнего источника тока, а также высокая токсичность, связанная с наличием в электролите аммиака. Известен также электролит для нанесения никелевых покрытий на алюминий и его сплавы, содержащий сульфат никеля, сульфат натрия, борную кислоту, персульфат калия и органическую добавку в виде фторорганического соединения 1,1,5-тригидротетрафторпентанол (2). Недостатком этого электролита является необходимость использования внешнего источника тока, а также то, что этот электролит не позволяет наносить покрытия на сталь, медь и другие металлы. Известен также раствор для нанесения черных никелевых покрытий, содержащий никель-аммоний сернокислый, аммоний роданистый, цинк хлористый, свинец уксусно-кислый и органические добавки в виде смеси дрожжей прессованных, молочной кислоты и поверхностно-активного вещества "Прогресс" (3). Этот раствор позволяет осуществлять нанесение покрытий без использования внешнего источника тока и малотоксичен. По технической сущности и достигаемому результату он наиболее близок к заявляемому изобретению и принят в качестве прототипа. Недостатком данного раствора является то, что он имеет область применения, ограниченную сталью, цинком и медью, и не обеспечивает нанесение покрытия на алюминий и его сплавы, титан и его сплавы, а также сплавы типа ЦАМ. Задачей, на решение которой направлено изобретение является создание раствора для нанесения черных никелевых декоративных покрытий, не требующего использования внешнего источника тока, нетоксичного, и при этом позволяющего осуществлять нанесение покрытий на различные виды металлов, в том числе цинк, никель, сталь низколегированную и нержавеющую, алюминий и его сплавы, титан и его сплавы, медь и ее сплавы, сплавы типа ЦАМ, а также на изделия, покрытие этими металлами или сплавами. Техническим результатом заявляемого изобретения является получение качественного по своему внешнему виду и прочносцепленного с основой никелевого покрытия на таких различных по физико-химическим свойствам материалах, как сталь и алюминий, цинк и титан и т.д. Указанный технический результат достигается использованием раствора, содержащего, г/л: Никель сернокислый 60-70 Аммоний роданистый 15-20 Аммоний фтористый 8-12 Цинк хлористый 15-20 Алюминий хлористый 6-10 Натрий кремнекислый 0,5-1,0 Калиевая соль перфтор-4- метил-3,6-диоксооктан- сульфокислоты 0,05-0,2 Каждый из компонентов, дополнительно введенный в раствор, способствует достижению указанного технического результата. В частности, аммоний фтористый активирует поверхность алюминия и его сплавов и сплавов типа ЦАМ, а также способствует растравливанию поверхности изделия из алюминия с целью использования его в качестве анода для возникновения разности потенциалов при нанесении покрытия на изделия из стали, меди и ее сплавов. Хлористый алюминий способствует активированию поверхности деталей из алюминия и его сплавов, повышает растворимость алюминия и улучшает рассеивающую способность электролита. Натрий кремнекислый повышает качество тонирования изделий в черный цвет, способствуя стабильному получению глубокого черного тона покрытия. Органическая добавка в виде калиевой соли фторорганической кислоты увеличивает прочность сцепления покрытия с изделием, повышает рассеивающую способность электролита, улучшая качество покрытия. Эта добавка представляет собой более аморфное вещество с молекулярным весом 520,2. Химическая формула этого вещества CF3CF2OCF(CF3)CF2OCF2SO3K Оно обладает свойствами поверхностно-активного вещества, хорошо растворяется в ацетоне и спирте. Промышленный выпуск его осуществляется в соответствии с ТУ 6-01-18-26-85. При введении добавки в раствор в молекуле соли перфтор-4-метил-3,6-диоксо-октансульфокислоты происходит разрыв фторуглеродной связи и образуются фтор-ионы, наличие которых в растворе способствует увеличению прочности сцепления покрытия с основой. Для приготовления раствора вначале при комнатной температуре отдельно растворяют аммоний роданистый, цинк хлористый, аммоний фтористый и алюминий хлористый. Затем при температуре 40-60оС растворяют никель сернокислый, натрий кремнекислый и добавляют указанную органическую добавку. Затем полученные растворы смешивают, причем сначала смешивают растворы роданистого аммония, хлористого цинка и фтористого аммония, после чего данную смесь смешивают с раствором сернокислого никеля. Затем в образовавшийся раствор солей последовательно вводят при перемешивании раствор хлористого алюминия, кремнекислого натрия и органической добавки. Раствор имеет рН 6-7, температуру 18-30оС. Процесс нанесения покрытия осуществляют следующим образом. Предварительно обезжиренные и активированные изделия промывают водой (изделия из стали 12Х18Н10Т активируют в концентрированной соляной кислоте в течение 3-10 мин) и устанавливают в ванну, заполненную раствором. В ванну устанавливают также алюминиевую пластину, которая должна быть в электрическом контакте с обрабатываемым изделием. Алюминиевая пластина является анодом, а обрабатываемое изделие катодом. При обработке оцинкованных изделий, изделий из сплавов типа ЦАМ и алюминия дополнительную алюминиевую пластину в ванну не устанавливают. Изделия из алюминия и его сплавов выдерживают в ванне 15-20 мин, изделия из других металлов 45-60 мин, и после промывки холодной и горячей водой проводят сушку сжатым воздухом. Раствор стабилен в работе, так как без корректировки им можно обрабатывать в 1 л не менее 1,2 м2 поверхности изделий. В табл.1 указаны составы применявшегося раствора; в табл.2 свойства полученных покрытий на изделиях из различных материалов. Рассеивающая способность электролита определялась на ячейке Херинга и Блюма. Прочность сцепления покрытия с основным металлом определялась по ГОСТ 9.302-79 методом нагрева до 250оС в течение 1 ч. Предлагаемый раствор позволяет покрывать изделия из значительно более широкого круга металлов, а также не требует использования таких дефицитных материалов, как дрожжи и цинк металлический, используемый для анодов. Кроме того, время обработки изделий сокращается до 45-60 мин.Формула изобретения
РАСТВОР ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЧЕРНЫХ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, содержащий никель сернокислый, аммоний роданистый, цинк хлористый и поверхностно-активную добавку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит аммоний фтористый, алюминий хлористый и натрий кремнекислый, а в качестве поверхностно-активной добавки калиевую соль перфтор-4-метил-3,6-диоксо-октан-сульфокислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: Никель сернокислый 60 70 Аммоний роданистый 15 20 Цинк хлористый 15 20 Алюминий хлористый 6 10 Аммоний фтористый 8 12Натрий кремнекислый 0,5 1,0
Калиевая соль перфтор-4-метил-3,6-диоксо-октан-сульфокислоты 0,05 - 0,2
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Электролит для нанесения никелевых покрытий // 1798386
Способ осаждения никелевых покрытий // 1791474
Способ нанесения никелевых покрытий // 1767041
Электролит блестящего никелирования // 1737024
Изобретение относится к гальванотехнике , в частности к электроосаждению никеля , и может найти применение в различных областях техники при нанесении защитнодекоративных никелевых покрытий
Электролит блестящего никелирования // 1719465
Изобретение относится к гальваностегии , в частности к электролитическому никелированию , и может найти применение на предприятиях машиностроения, приборостроения , ювелирной промышленности
Изобретение относится к гальваностегии , в частности к нанесению никелевых гальванопокрытий , и может найти применение в различных областях техники, где требуется получение покрытий с пониженной микротвердостью и высокой пластичностью в качестве уплотняющих покрытий ответственных узлов и агрегатов машин
Электролит блестящего никелирования // 1693130
Изобретение относится к гальваностегии , в частности к электроосэждению блестящих никелевых покрытий
Способ обработки жести для консервной тары // 1652380
Электролит никелирования // 1640210
Изобретение относится к гальваностегии ,в частности к нанесению никелевых покрытий, и может найти применение в электронной, радиотехнической , машиностроительной и других отраслях промышленности для нанесения на металлоизделия защитно-декоративных никелевых покрытий
Способ химического никелирования // 2039128
Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу химического восстановления металлов, например никеля
Способ химического никелирования // 2023749
Изобретение относится к способу химического осаждения никеля из водного раствора на химическую поверхность
Изобретение относится к нанесению металлических покрытий способом химического восстановления и касается составов водных растворов для химического осаждения покрытий из никель-бора на поверхность меди
Способ получения магнитных покрытий // 1663047
Изобретение относится к получению металлических магнитных пленок химическим осаждением из растворов и может быть использовано для записи информации, в вычислительной технике, а также в акустоэлектронике в качестве магнитострикционного преобразователя для возбуждения и приема акустических волн
Установка для химического никелирования // 1514828
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при нанесении металлопокрытий методом химического никелирования
Устройство химического никелирования // 1498821
Изобретение относится к химическому никелированию изделий
Установка для химического нанесения покрытий // 1425251
Изобретение относится к области приборостроения и микроэлектроники и может быть использовано для нанесения покрытий путем химического осаждения из раствора
Изобретение относится к способу нанесения покрытия на внутренние поверхности резервуаров и трубопроводных систем