Электролит для осаждения сплава медь-германий

Авторы патента:

C25D3/58 - содержащих более 50% по массе меди

Владельцы патента RU 2457289:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для получения равномерных твердых покрытий с высокой коррозионной стойкостью. Электролит содержит, г/л: сернокислую медь 40-50; оксид германия 3-5; гидроксид калия 30-40; трилон Б 40-50; уксуснокислый аммоний 20-30. Технический результат: повышение рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-германий.

Известен электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий хлорид меди, оксид германия, щелочь и винную кислоту [1]. Указанный электролит характеризуется низкой рассеивающей способностью (по Филду 35-39%) и из него осаждаются покрытия плохого качества (низкая коррозионная стойкость в 0,1н. растворе Н₂SO₄, равная 8,9-9,2 г/м²·ч, и низкая микротвердость, равная 110-130 МПа) [1].

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение гальванических покрытий с улучшенными свойствами.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении рассеивающей способности электролита и коррозионной стойкости получаемых покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что электролит для осаждения сплава медь-германий, кроме соли меди, оксида германия и щелочи, дополнительно содержит трилон Б (динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) и уксуснокислый аммоний; в качестве медьсодержащего компонента используется сернокислая медь при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь	40-50
оксид германия	3-5
гидроксид калия	30-40
трилон Б	40-50
уксуснокислый аммоний	20-30

Трилон Б связывает ионы меди в очень прочные трилонатные комплексы (lg β_{Cu ЭДТА}=18,8), что препятствует гидролизу, улучшает стабильность электролита и сближает потенциалы восстановления ионов соосаждаемых элементов. Дополнительное введение уксуснокислого аммония способствует увеличению электропроводности раствора и его буферных свойств, а также улучшает равномерность распределения металла на катоде. Процесс осаждения проводят при рН электролита 8,5-9,5, катодной плотности тока 1,5-3,5 А/дм² и температуре 20-25°С при непрерывном перемешивании с использованием медных анодов. Электролит готовят следующим образом: трилон Б растворяют при 80-90°С в 1/3-1/4 необходимого для приготовления электролита объема дистиллированной воды. В отдельных порциях воды растворяют соль меди и щелочь. Затем в растворе щелочи при нагревании растворяют оксид германия. Далее раствор трилона Б при непрерывном перемешивании вливают в раствор сернокислой меди. К полученной смеси добавляют (при перемешивании) щелочной раствор оксида германия и уксуснокислый аммоний, а затем доводят объем электролита до рабочего дистиллированной водой. Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий приведены в таблице 1.

Таблица 1
Конкретные примеры использования электролита и некоторые свойства покрытий
№ п/п	Компоненты электролита, г/л, и результаты исследований	Состав по примерам
1	2	3
1	Сернокислая медь	40	45	50
2	Оксид германия	3	4	5
3	Гидроксид калия	30	35	40
4	Трилон Б	40	45	50
5	Уксуснокислый аммоний	20	25	30
6	Плотность тока, А/дм²	1,5	2,5	3,5
7	Температура, °С	20	22	25
8	рН	8,5	9,0	9,5
9	Перемешивание, об/мин	60	60	60
10	Выход по току, %	78	75	72
11	Содержание германия, %	1,7	2,6	3,1
12	Рассеивающая способность, %	54	58	63
13	Скорость коррозии, г/(м²·ч)	4,6	4,5	4,2
14	Микротвердость, МПа	190	205	215
15	Внешний вид покрытий	Светло-розовые матовые	Серо-розовые ровные	Темно-розовые гладкие

Рассеивающая способность предлагаемого электролита за счет повышения поляризации катода при введении в его состав трилона Б и уксуснокислого аммония увеличивается на 25-30% по сравнению с известным. Скорость коррозии покрытий, полученных из предлагаемого электролита, в 1,5-2,0 раза меньше, чем осажденных из известного электролита. Микротвердость покрытий из заявляемого электролита на 10-15% выше, чем микротвердость осадков из существующего раствора.

Использование предлагаемого электролита позволяет осаждать прочносцепленные с медной подложкой покрытия, которые не отслаиваются от основы после нагрева при 250°С в течение 1 часа и последующего резкого охлаждения.

Источник информации

1. Крутецкая В.Н., Блаватник В.М. Ученые записки Ярославского технолог. института, 1971, №1, с.262-268.

Электролит для осаждения сплава медь-германий, содержащий сернокислую медь, оксид германия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроксид калия, трилон Б и уксуснокислый аммоний при следующем соотношении компонентов, г/л:

сернокислая медь	40-50
оксид германия	3-5
гидроксид калия	30-40
трилон Б	40-50
уксуснокислый аммоний	20-30

Изобретение относится к области гальваностегии и может быть использовано в машиностроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. .

Электролит и способ нанесения покрытий сплавом медь-цинк // 2369668

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электроосаждению сплавов, и может быть использовано в автомобиле-, машино-, судостроении и др. .

Сульфосалицилатный электролит для осаждения сплава медь-никель // 2365683

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для электроосаждения защитно-декоративных покрытий сплавом медь-никель. .

Электролит для осаждения сплава медь-рений // 2234560

Электролит для осаждения сплава медь-таллий // 2172361

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-талий. .

Электролит бронзирования // 2164968

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий, в частности бронзовых, гальваническим способом. .

Электролит для осаждения покрытия на основе меди // 2135646

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности, к электролитическому осаждению медных покрытий. .

Электролит для осаждения сплава медь-кадмий // 2135645

Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано в приборостроении для получения покрытий с высокой коррозионной стойкостью. .

Электролит для осаждения сплава медь-индий // 2134734

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплава медь-индий. .

Электролит для осаждения покрытий из сплава медь-олово // 2133306

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению сплавов медь-олово (желтая бронза). .

Щавелевокислый электролит для осаждения сплава медь-олово // 2487967

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения защитно-декоративных покрытий

Композиция для электролитического осаждения металла, содержащая выравнивающий агент // 2547259

Изобретение относится к композиции для электролитического осаждения металла, применению полиалканоламина или его производных, а также к способу осаждения слоя металла. Композиция для электролитического осаждения металла содержит источник ионов металла и по меньшей мере один выравнивающий агент. В качестве ионов металла используют ион меди. Выравнивающий агент представляет собой полиалканоламин или его производные, получаемые алкоксилированием, замещением либо алкоксилированием и замещением полиалканоламина. Полиалканоламин получают конденсацией по меньшей мере одного триалканоламина общей формулы N(R1-OH)3 (la) и/или по меньшей мере одного диалканоламина общей формулы R2-N(R1-OH)2 (lb), в котором радикал R1 независимо выбран из двухвалентного линейного или разветвленного алифатического углеводородного радикала, имеющего от 2 до 6 атомов углерода, радикал R2 выбран из водорода, линейных или разветвленных алифатических, циклоалифатических и ароматических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 30 атомов углерода. Полученные полиалканоламин или его производные применяют в растворе для электролитического осаждения металла. Способ осаждения слоя металла на подложку заключается в том, что вначале раствор для электролитического осаждения металла, содержащий вышеуказанную композицию, наносят на подложку. Затем на подложку подают ток определенной плотности в течение времени, достаточного для осаждения слоя металла. Изобретение позволяет получить выравнивающий агент, обладающий хорошими выравнивающими свойствами, а также получить плоский слой металла с образованием ровной поверхности, заполнив элементы нанометрового и микрометрового размера без образования дефектов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 17 пр.

Ванна для нанесения гальванического покрытия из медно-никелевого сплава и способ нанесения гальванического покрытия // 2588894

Изобретение относится к области гальванотехники. Электролит содержит соль меди и соль никеля, вещество, образующее комплексы с металлами, множество обеспечивающих проводимость солей, отличающихся друг от друга, соединение, выбранное из группы, состоящей из дисульфидных соединений, серосодержащих аминокислот и их солей, соединение, выбранное из группы, состоящей из сульфоновых кислот, сульфимидных соединений, соединений сульфаминовых кислот, сульфонамидов и их солей, и продукт реакции простого глицидилового эфира и многоатомного спирта. Электролит имеет pH от 3 до 8. Способ включает нанесение покрытия на подложку, выбранную из металлической подложки, состоящей из меди, железа, никеля, серебра, золота и их сплавов, или из стеклянной, керамической, пластмассовой подложки, с модифицированной любым из указанных металлов или сплавов поверхностью. Покрытие наносят при плотности катодного тока от 0,01 до 5,0 А/дм2. Технический результат: повышение стабильности электролита с обеспечением устойчивого получения покрытий с однородным составом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 табл., 7 пр.

Щавелевокислый электролит для осаждения сплава медь-олово // 2613838

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения защитно-декоративных покрытий. Электролит содержит, моль/л: сульфат меди пятиводный (8-10)10-2, сульфат олова (1-5)10-2, аммоний щавелевокислый (3-4)10-1, ацетат натрия (1,81-2,00)10-1, желатин (1-5)10-6, ванилин (1-5)10-3 в присутствии (5-100)10-5 экологически безопасного комплексона этилендиаминдиянтарной кислоты. Технический результат заключается в исключении загрязнения окружающей среды, обеспечении равномерной поставки осаждаемых металлов меди и олова в процессе электролиза из соответствующих устойчивых комплексов меди и олова с этилендиаминдиянтарной кислотой с получением качественных зеркально блестящих покрытий, прочно сцепленных с подложкой. 1 табл., 3 пр.

Способ электролитического осаждения коррозионностойких антифрикционных покрытий сплавом на основе меди // 2619012

Изобретение относится к области гальваностегии, в частности к способам электролитического осаждения покрытий из сплава на основе меди, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, морском транспорте и других отраслях промышленности. Способ включает электролитическое осаждение покрытия в электролите, содержащем, г/л: медь (II) борфтористую (в пересчете на металл) 55-70, олово (II) борфтористое (в пересчете на металл) 40-45, кислоту борфтористую 110-200, кислоту борную 40-100, антиокислитель 4-10, поверхностно-активное вещество 0,5-2,5, при катодной плотности тока 2,0-10,0 А/дм2 и температуре электролита 18-25°C. Технический результат: повышение абразивной и коррозионной стойкости покрытия в условиях фреттинг-коррозии, снижение коэффициента трения, повышение твердости, износостойкости и термической стабильности покрытия. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.