Электролит золочения

(54) ЭЛЕКТРОЛИТ 3 (57) Использование: ваническим путем, С электролит содержи (1)-аурат 5,0 - 10,0, к однозамещенный 30 тетрамин 1,0 - З,О; к 1,2-4,8, 1 табл,/2 3. Бюл. % 2о-исследовате и организацииИвашкина, К, МС, М,Сысоев. Ю скии институтроизводстваЭлькинд, Г, ПД, Шачнев и Л ия металличес ганические, ГО металли 84 карта 930 ев Д. В. Золото.262.кл, С 25 О 3/48,анениче- ения ехнико применяютслях промышальные, Они в: способность йкость, термовойства значит пористость, ладают лучшиение пористоой задачей при язо , г/л нанес о сост 4 -тируетсч ,0 А/дм Однако, итратных овки рН,10-20но наноной плото электролита м окрытия при кат ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗС)БР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ 39,Малышев В, М., Румянц М.; Металлургия, 1973 г., с,Патент ФРГ М 1215467 1966, Изобретение относится к облас сения металлических покрытий галь ским путем и предназначено для оса золота на иэделия радиоэлектронно ки.Золотые покрытия широся в радиоэлектронных отраленности как функционобладают комплексом свойстк пайке, коррозионная стоустойчивость, На все эти стельное влияние оказываеменее пористые по:,рытия обми характеристиками, Снижсти осадка является актуальносаждении золота,Известен электролит длялоть 1 х покрытий (1) следующеКалия дициано-(1)-аурат(свободный)Из данногсить золотые п ЛОЧЕНИЯсаждение золота гальущность изобретения , г/л: калия дицианолий фосфорнокислый 0 - 40,0; гексаметиленслота полиакриловая ности тока 0,1-0,3 А/дм, Однако такие рас 2творы имеют рН 11 - 12, что делает их непригодными для осаждения покрытий наизделия, содержащие стекло и керамику, т,к, эти материалы нестойки в щелочах,Как показали патентные исследования,основным видом электролитов, применяемых в отечественной практике, являютсякислые растворы. Кислые электролиты несодержат агрессивных веществ, разрушающих клей пластмассы, и не влияют на диэлектрические свойства последней,В литературе описан кислый состав наоснове лимонной кислоты,(2), следующегосостава, Г/л:Калия дициано-(1)-аурат(в пересчете на металл) 8Кислота лимонная 40Лимоннокислый натрий 40Сульфат гидразина 3-6,Данный электролит эксплуапри катодной плотности тока 0,5-1выход по току колеблется 30-40;4,при длительной эксплуатации цванн, в них, вследствие корректир30 40 накапливаются лимонная кислота и продукты ее окисления, что снижает катодный выход по току, ухудшает работоспособностьванны и качество осаждаемых покрытий,Известен состав кислого электролита 5не содержащий лимонную кислоту, взятыйнами за прототип(3),Состав электролита, г/л:Калий дициано-(1)-аурат.ФосФорная кислотадо рН 3,5Сульфат гидрозина 5, 15Из данного электролита можно получать качественные осадки при плотностяхтока 1 А/дм . Однако, как показали проведенные исследования, золотые покрытия,полученные из такого электролита, обладают значительной пористостью, что существенно снижает функциональные свойствапокрытий, Кроме этого данный электролитпозволяет наносить золотые покрытия с выходом по току не более 40 - 45 О, что является существенным недостатком в условияхмассового производства,Цель предлагаемого изобретения - снижейие пористости золотого покрытия и повышение катодного выхода по току. 30Существо изобретения заключается втом, что в электролит для нанесения золотых покрытий, содержащий дициано-(1)аурат калия и калий фосфорнокислыйоднозамещенный введены гексаметилентетрамин и полиакриловая кислота при следующем соотношении компонентов, г/л:Дициано-(1)-аурат калия(в пересчете наметалл) 5,0-10,0Калий фосфорнокислыйоднозамещен ный 30,0-40,0Гексаметилентетрамин 1,0-3,0 45Полиакриловаякислота 1,2-4 8,Из данного электролита можно наносить золотые покрытия при катодной плотности тока 1 - 3 А/дм (оптимально 2), 502Температура раствора 20-30 С, Катодныйвыход по току в области рабочих плотностейтока составляет 75-80%, Используемый врастворе гексаметилентетрамин с общейФормулой С 6 Н 12 гч 4 выпускается химической 55промышленностью согласно ТУ 6 - 09-09353 - 74, Полиакриловая кислота имеет общую Формулу(-СН-СН-) и выпускаетсяС 00 Н промышленностью в соответствии с ТУ МХП в виде 37% солевого раствора,Приготовление электролита проводя г обычным путем, используя компоненты марок "ХЧ" и "ЧДА".Особенностью предлагаемого состава является наличие в нем гексаметилентетрамина и полиакриловой кислоты, Причем, как показали проведенные нами исследования, в отсутствии полиакриловой кислоты введение гексаметилентетрамина не оказывает заметного влияния на пористость покрытия и катодный выход по току. Следовательно, на данные свойства существенно влияет продукт взаимодействия гексаметилентетромина и полиакриловой кислоты, который внедряясь в двойной электрический слой, способствует равномерному распределению ионов золота в нем и сникению пористости покрытия. Кроме этого, адсорбция полиакриловой кислоты, гексаметилентетрамина и продуктов их взаимодействия на поверхности электрода приводит к увеличению перенапряксния выделения водорода и, как следствие этого, к повышению катод- ного выхода по току для выделения золота.Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав электролита отличается от известного введением новых компонентов, а, именно; гексаметилентетрамина и полиакриловой кислоты, Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна",Известно применение полиакриловой кислоты в растворе химического золочения для повышения адгезии покрытий к медной основе. (Заявка М. 4432890/2702, пол. реш, от 27,11,89 г.).Применение аминов в электролитах золочения также известно, но с целью получения покрытий с высокой твердостью и блеском, Совместное использование полиакриловай кислоты и гексаметилентетрамина в гальванотехнике для уменьшения пористости покрытий и повышения катод- ного выхода по току.Результаты исследований приведены в табл, 1.Осаждение проводилось при помощи источника питания постоянного тока 55-46 в ванне объемом 0,5 л, Определение рН электролита производили ионометром универсальным ЭВ. Обрабатываемый материал - никель (Фольга). Электролит готовился следующим образом, расчетное количество калия фосфорнокислого однозамещенного растворяли в дистиллированной воде, затем добавляли расчетное количество гексаметилентетрамина и. полиакрило(оипоненты электролита и характеристикапокрытия Предлагаемый эл Прототип ектролит 121= 3,545-46 54-55 52-53 1"21 "2 1-2800 820 800 3-4 3-4 830 850 2-3 1-278 о Е 50 еоо+эоо Нерав- Неравномк нои,маната- :товое Равномерное,полублед. светло-зеленого цвета Неравномерное, иатовое, бурые бурые пятна и следы питтинга Равномер. ное мато вое,желтого цвета вое теиножелто- желто" Го цБе Го ЦБета та Составитель И.ИвашкинаТехред М,МоргенталКорректор Н,Милюкова Редактор С,Козлова Заказ 53 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 вой кислоты, рН раствора корректировали фосфорной кислотой до рабочих значений. После чего в полученный раствор вводили дициэноаурат калия и объем доводился до литра. Процесс осаждения покрытий вели при комнатной температуре 18 - 25 С, катодной плотности тока 2 А/дм, Аноды плати 2новые. Толщина покрытия 3 + 0,2 мкм,Результаты исследований приведены в табл, 1.Пористость покрытий определялась по методике, описанной в работе Г, Райчевски, Т, Милушева и др, "Количественный электрохимический метод определения пористости гальванических покрытий",При концентрациях гексаметилентетрамина менее 1 г/л и полиакриловой кислоты менее 1,2 г/л, их влияние на пористость покрытия и катодный выход по току практически не сказывается. При содержании гексаметилентетрамина и полиакриловой кислоты соответственно выше 3 и 4,8 г/л уже ыаблодается снижение выхода по току для выделения золота. Кроме этого, при содержании данных компонентов в составеэлектролита более 3 и 4,4 г/л не исключается возможность их включения в осадок, чтпможет привести к изменению функциональ 5 ньх свойств покрь 1 тий,Формула изобретенияЭлектролит золочения, включающий дициано-(1)-аурат калия, фосфорнокислый однозамещенный калий и аминосодержащее10 соединение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения пористости покрытия иповышения катодного выхода по току, ондополнительно содержит полиакриловуюкислоту, а в качестве аминосодержащего со 15 единения - гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, г/л;Дициано(1)-аурат калия 5,0-10,0Фосфорнокислыйоднозамещенный20 калий 30,0 - 40,0ГексзметилентетраминПолиакриловаякислота