Электролит палладирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 170 9) 5 03/5 5) ЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский институт тонкой химической технологии(56) Авторское свидетельство СССРМ 572539, кл. С 25 О 3/50, 1973,Авторское свидетельство СССРМ 452626, кл. С 25 О 3/50, 1971,(57) Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к выделению палладия из Изобретение относится к составу электролита палладирования, который может быть использован для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике,Известен электролит состава, г/л; палладий хлористый 10-30, мочевина 50-130, сульфат аммония 20 - 40, сахарин 0,3-0,8, 2,2-дипиридил 0,02-0,03. Процесс палладирования ведут при комнатной температуре в интервале рН = 6,0-8,0 и катодной плотности тока (Ок), равной 0,5-1,5 А/дм, Выход по току колеблется в диапазоне 70-80%, При этом получают полублестящие покрытия, имеющие отражательную способность 13 6.Недостатками данного электролита являются низкая отражательная способность и выход по току, многокомпонентность данного электролита. Кроме того, в состав электролита входит токсичный 2,2-дипиридил, который в процессе электролиза частично разлагается, и от образующихся продуктов водных растворов, и может быть использовано для получения покрытий на деталях, применяемых в радиотехнике, электронной и вычислительной технике, Цель изобретения - повышение отражательной способности и микротвердости покрытия. Электролит в качестве палладийсодержащего соединения включает тетраамминпалладий (11) дихлорид водный 5,0 - 30,0 г/л (по металлу), а также содержит 1,3,6,8-тетраа затрицикло (4,4,1,1 )додеканцинкхлорид 2,0-15,0 г/л, сульфат аммония 10,0-30,0 г/л Электролит палладирования позволяет получать тонкослойные блестящие покрытия с высоким выходом по току, 1 табл. отработанный электролит необходимо очищать, По укаэанным причинам следует соблюдать строгие меры безопасности при палладировании изделий, что приводит к удорожанию и усложнению процесса.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является электролит, содержащий следующие компоненты, г/л; палладий хлористый 18 - 20, полиэтиленамин 50-60, хлорид аммония 20-30, сульфат аммония 20-30, уротропин 0,5 - 1,5, Палладирование ведут в интервале рН = 5 - 10,0 при комнатной температуре и катодной плотности тока 1-3 А/дм . Осадки получаются полублестящие (отражательная способность 760 ь). Выход по току составляет 65. Подготовка электролита заключается в растворении полиэтиленамина, хлористого аммония и сульфата аммония в воде и последующем нагревании раствора до 50-60 С, В нагретый раствор вносят палладий в виде хлористой соли и уротропин, после чего электролит охлаждают до ком 1705417натной температуры и доводят его рН до требуемого значения добавлением соляной кислоты или водного раствора аммиака.Недостатками данного электролита являются сравнительно низкая отражательная способность (767 ь) и небольшой выход по току (65), Следует подчеркнуть, что многокомйонентность электролита и сложность его приготовления отрицательно влияют на качество покрытия за счет накопления неорганических и органических примесей. переходящих в раствор из исходных реагентов. Кроме того, при подогреве электролита до 50 - 60 С дихлорид палладия восстанавливается до металла уротропином, что требует дополнительной очистки от мелкодисперсного порошка и удорожает производство.Цель изобретения - повышение отражательной способности и микротвердости палладиевого покрытия.Поставленная цель достигается тем, что электролит на основе палладийсодержащего соединения - тетраамминпалладий (11) дихлорида водного Рб(чНз)4 С 2) Н 20 5- 30 г/л (в пересчете на металл) и сульфата аммония 10 - 30 г/л дополнительно содержит 1,3,6,8-тетраазотрицикло(4,4.1, )доз,в)д деканцинкхлорид (ТДЦХ) (СвНбра)22 пС 12 в количестве 2,0-15,0 г/л.Применение тетраамминпалладий (11) дихлорида (ТУ 6-09-05-1252-83) способствует повышению качества покрытия из-за отсутствия примесей других металлов - железа, меди, цинка, олова, кальция и др., обычно встречающихся в продажном препарате РбС 2. Хорошая растворимость соединения в воде упрощает подготовку электролита к работе. Уменьшение содержания палладия в электролите менее 5,0 г/л понижает отражательную способность покрытия и уменьшает выход по току за счет падения концентрации разряжающихся ионов металла в прикатодном пространстве, Увеличение концентрации металла более 30 г/л приводит к образованию значительного количества молекулярного хлора над электролизной ванной, что представляет повышенную опасность для здоровья обслуживающего персонала.Использование 1,3,6.8-тетрааэатрицикло(4,4,1,1, д)додеканцинкхлорида (ТУ 6-09- 13-899-84) в составе электролита основано на образовании в прикатодном пространстве промежуточного комплекса палладия с указанным органическим реагентом, константа устойчивости которого превышает константу устойчивости тетраамминпалладий (11) дихлорида, что способствует увеличению катодной поляризации и соответственно образованию мелкодисперсного плотного покрытия с высокой отражательной способностью. При концентрации ТДЦХ менее 2.0 г/л отражательная способность покрытия снижается и образуется полублестящее покрытие, а увеличениесодержания этого реагента более 15,0 г/лсопровождается уменьшением его растворимости в приготовляемом электролите.10 Электролиэ проводят в гальваническойванне с нерастворимым платиновым анодом при комнатной температуре, катоднойплотности тока 0.04 - 2,0 А/дм и в интервале рН = 6,0-8,0. Процесс длится 1,5 ч.15 Покрытия наносят на медные образцыпрямоугольной формы размером 20 хЗОх 1.Покрытия получаются блестящие с максимальной отражательной способностью937 ь, светло-серые, плотные, с микрокри 20 сталлической структурой, Диффузии меди впалладиевые покрытия не обнаружено. Последующий отжиг образцов палладиевыхпокрытий в вакууме при 800 С показывает,что покрытия хорошо выдерживают темпе 25 ратурную нагрузку; отслоений и трещин вних не наблюдается,П р и м е р 1. В раствор, содержащийсульфат аммония в количестве 30,0 г/л,добавляют тетраамминпалладий (1) дихлоЗО рид водный из раствора 30,0 г Рб/л (74,4 гвещества). Образуется раствор светло-лимонного цвета. Затем вносят белый кристаллический порошок ТДЦХ в количестве2,0 г/л, Полученным электролитом заполня 35 ют гальваническую ванну и опускают в нееэлектроды. Медные пластины, служащие катодом, на которые наносится покрытие,предварительно тщательно очищают от жировых, окисных и прочих загрязнений и про 40 траливают составом, содержащим 420 г/лНМОз, 550 г/л Н 230 , 2 г/л МаС 1. В электролит подают ток, катодная плотность Р ==0,04 А/дм, рН = 8,0. Выход по току 896Получается блестящее покрытие с отража 45 тельной способностью 907 ь и микротвердостью 350 кг/мм,П р и м е р 2. Готовят водный растворсульфата аммония с концентрацией 10 г/л,В полученный раствор вносят тетрааммин 50 палладий( 1)дихлорид водный 5 г Рб/л(12,4 гвещества). Раствор при этом приобретаетбледно-желтую окраску, рН = 6,5. Затем враствор добавляют 15,0 г порошка ТДЦХ.В образующийся электролит, которым эа 55 полняют гальваническую ванну, подают токР -- 2,0 А/дм . Процесс длится 1,5 ч. Выходпо току 977 ь, Получается блестящее покрытие палладия, хаоактеризующееся микротвердостью 360 кг/мм и отражательнойспособностью 93.17054 17 Влияние состава электролита на качество покрытия СоставительРедактор М. Кобылянская Техред М,Моргентал Корректор С, Черни Заказ 174 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р 3. В водном растворе сульфата аммония с концентрацией 25,0 г/л растворяют палладийсодержащее соединение - (Рб(ИНз)дС 2 Н 20 из расчета 10 г Рб/л (24,8 г вещества). В раствор вносят 10,0 г/л ТДЦХ - образуется электролит с рН 7,0. Его подвергают электролизу. пропуская ток, имеющий Ох = 0,8 А/дм, в течег ние 1,5 ч, Выход по току 93 ф , На катоде получается палладиевое покрытие с микро- твердостью 365 кг/мм и отражательной способностью 91.П р и м е р 4. В раствор сульфата аммония с концентрацией 20,0 г/л добавляют соединение палладия - тетраамминпалладийдихлорид водный, считая, что его концентрация должна составить 3,0 г Рб/л ( 7,44 г вещества). Далее в раствор вносят 25.0 г/л ТДЦХ рН = 6,0. Электролиз ведут при Ок = 0,9 А/дм . Выход по току при этом составляет 67 . Образующееся палладиевое покрытие имеет микротвердость порядка 300 кг/мм, а отражательную2способность 75.П р и м е р 5. В водном растворе сульфата аммония, содержащем 10 г (ИН 4)2504 в литре, растворяют тетраамминпалладийдихлорид: 40 г Рб/л (99,2 г вещества) и 1,0 г ТДЦХ, Полученный раствор подвергают электролизу при О = 0,9 А/дм . Выход2по току 78 . Покрытие палладия имеет микротвердость 270 кг/мм, отражательную2способность 70 ф ,5 Перечисленные примеры суммированыв таблице,Таким образом, благодаря предлагаемому изобретению увеличивается отражательная способность покрытия на 14 - 17 и10 микротвердость на 150 кг/мм по сравнению с прототипом. Формула изобретения 15 Электролит палладирования, включающий палладийсодержащее соединение и сульфат аммония, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения отражательной способности и микротвердости покры тия, электролит дополнительно содержит1,3,6,8-тетраазатрицикло(4,4,1,1)додеканцинкхлорид, а в качестве палладийсодержащего соединения - тетраамминпалладийдихлорид при следующем 25 соотношении компонентов, г/л: тетраамминпалладийдихлорид водный 5 - 30 (в пересчете на металл), сульфат аммония 10 - 30, 1,3,6,8-тетрааэатрицикло(4,4,1,1,)додеканцинкхлорид 2 - 15,