Электролит для нанесения покрытий из сплавов на основе олова

бсьсоьМтвнтно-технически блй ека А 1 и 67 О 638 Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 14.02.77 (21) 245189922-0 51) М. Кл.-С 250 360 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(43 Опубликовано 30.06.79, Бюллет Дата опубликования описания М 2 53) УДК 621,357.7:(/2) Авторыизобретения Л. К, Бобровский, В. Н. Крейцберг и Т. А, Яковлев (71) Заявитель Ярославский политехнический инстигут ЪТИ Й 4) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ОЛ 21 5 - 1 о 1 - 3 нои соля- торит натые олово хлористым левую соль дисульфов электроИзобретение относится к области гальваностегии, в частности к электролитическому осаждению покрытий из сплавов олово - цинк - кобальт.Известен электролит для нанесения покрытий из сплавов олово - цинк, содержащий хлористое олово, сернокислый цинк, лимонадную кислоту, хлористый аммотнй, гидразин солянокйслый, желатин, декстрини едоцкий натр 11.Наиболее близким к изобретению по составу кампанентов является известный электролит для нанесения покрытий из сплавов на основе слова (олово - кобальт), содержащий хлористые олово и кобальт, фторид натрия, соляную кислоту и ее соль (хларистый натрий) и смачиватель ОС(оксиэтилированная смесь высших жирных спиртов) 21.Однако из укаванных электролитов осаждаются покрытия с недостаточной коррозианной стойкостью, микротвердостью и износостойкастью (см. таблицу).Предлагаемый электролит отличается от известного тем, что с целью повышения коррозианной стойкости, микротвердости и износостойкости покрытий путем получения тройного сплава олово - цинк - кобальт ан дополнительно содериит хларистый цинк, бифторид калия и вещество, выбранное из группы, выключающей,натриевую соль нафталинчсульфокислоты,и дисульфанафталиновую кислоту, а в качестве соли соляной кислоты - аммоний хлористый прои следующем соотношении компонентов, гл: Олово хл двухводное 10- ) Кобальт ый шестиводный 10 - 25Цинк хлористый 55 - 75Фторид натрия 20 - 22 Бифторнтд калия 7 -21 Аммоний хлористый 50 - 100 Соляная юислота(уд. вес = 1,19 гсм")10 Смачиватель ОС Вещество, выбранное из группы, включающей натриевуюсоль нафталин-сульфокпслоты и дисульфонафталиновую15 кислоту 1 - 3Кроме того, стоимость получаемых покрытий тройным сплавом ниже стоимости бинарного сплава олово-кобальт за счет замены олова цинком до 40 оо.20 Процесс осаждения рекомендуют проводить при рН = 3 - 5,5, температуре 18 - 25 С, катодной плотности тока 0,5 - 2 Адм с,использованием литых аиодов из сплава олово - цинк состава, соответствуюгцего со- Ы, ставу осаждаемого на катоде сплав.Электролит готовят следующим обра- зом В предварительно подкислен ной кислотой воде растворяют ф 0 рия и бифтарид калия, хлорпст кобальт и аммоний и, наконец,цинк. Смачиватель ОСи натр,нафталин-сульфокислоты или нафталиновую кислоту вводят З 5 лит в растворе)ином состоянии.670638 3Рассеивающая способность элилролита составляет 28%,Хлористый аммоний вводят в электролит для электронроводност 1 и электролита и предотвращвния,выпадения цинка в осадо,к в виде фторида.Совместное введение фторида натрия и бифтсрида калия улучшает буферные свойства электро;гита и способствует улучшению внешнего вида поюрьгпий,Сульфопроизводные нафталина (натриевая соль нафталин-,сульфокислоты и дисульфонафталиновая кислота) гакже спосоствуют улучшению качества покрытий и позволяют получать при пропускании не менее 85 А ч/л электричества полублестящие осадси сплава олово в цинк в ,кобальт, после чего необходимо дополнительно вводить сульфопроизводное нафталина в количестве 0,5 - 1 г/л. Примеры Известный Предлагаемый 15 17 65 /о чо 14 1 О 2 15 1 65 75 22 14 1 О О 10 55 5 Ю, 2,)1.50,559136О,9 2,00.7 О 88 28О,2 27 ООЗ Блестяшее Серебрис.то-белое Полублестяшее Светлое равномерное28 Внешний вид посрытая при толщине 15 мкм1 ОО 1 ОО 1 ОО 1 ЮО 93 8 О 1 ОО 1 ОО 96 1 Оа 98 коррозиояная стойкость, индекс 3 - за 6 О щипаная апособность.Макротвердость поирытий измен яетсяна примере ПМТпри напрузке 20 г. По.крьп 1 ия толщиной 20 мкм наносятся на65 медную основу. Состав электролита, г/л. режимосаждения, экспериментальныеданные Хлористое олсзоХлористый кобальтХларнстый цинкХлорнстый аммонийФтомьд натрияБифторид калияСоляная кислотаСмачиватель ОСОНатрисвая соль нафталин-сульфо)кислотыДисульфонафталпновая кислота Плотность тока, А/дмСкорссть осаждения, мкм/мпн.Выход по ток, %Содержание цинка в силане,Содержание кобальта в сплаве, /О Микротвердость, кг/мма Износостойкость, число переключенийПоказатель коррозииК - баллы3 - баллыСпособность к пайке, измерения,по смачиваемости поверхностирасплавленным припоем ПОС.6 Опри температуре 25 ОгС, %свсжсосажденное покрытиепосле трехмесячного хранения Присмечание. Коррозионные,испытания проводятся в 3%ином растворе хлористого натрия в течение 5 суток по режиму; 10 ч при 40 С, 14 ч при комнатной температуше и т. д, Оценка коррозионных свойств покрытий толщиной 6 мам проводится по десятибальной шкале, причем индекс К -4Поте 1 ри кобальта в электролите восполняют периодическим корректированием егосолью кобальта после пропускания,не менее 60 Ач/л.5 Поддерживая определенную концен 1 рацию олова в электролите и плотность тока,регулируют содержание цинка в сплаве от5 до 60% и кобальта от 0,01 до 0,25%.Из предлагаемого электролита осажда 10 ют покрытия толщиной до 20 мкм с выходом по току 86 - 98% и скоростью осаждения 0,2 - 0,7 мкмЬтин.Микротвврдость покрытия составляет35 - 48 кг/мм, износостойкость (изхерения15 по числу переключений при контактномдавлении 100 г/мм и толщине покрытия10 мкм в паре с никелем) - 1700 - 2200 пе.реключений.Изобретение может быть проиллюстри 20 ровано несколькими примерами, предусматриваемыми в таблице,Корректор Л, Орлова Редактор 3. Ходакова Подписное Изд. М 402 Тираж 727 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретени 11 и открытий 11 Я 35, Москва, Ж.35 Раушская наб д, 4/5Заказ 4169 Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома ДТаким образом, более высокая твердость и износостойкость сплавов олово - цинк - кобальт в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью и внешним видом позволяет применять данные покрытия для за.щитно-декоративной отделки деталей и увеличить срок ях службы,Кроме того, покрытия сплавом могут оыть применены для улучшения пайки. Способность к пайке даже у сплавов с высоким содержанием цинка остается высокой, как у свежеосажденных, так и после длительного .оранения. Использование сплава для пайки позволяет сберечь дефи. цитное олово и дает экономию в стоимостном вы,равенни. Формула изобретенияЭлектролит для нанесения покрытий из сплавов на оонове олова, содержа 1 цнй хлористые олово и кобальт, фторид натрия, соляную кислоту и ее соль и смачиватель ОС(окаиэтилированная смесь высшгих жирных спиртов), отличаюш,пйся тем, что, с целью повышения коррознонной стойкости, микротвердости и износостойкостн покрытий путем получения тройного сплава олово - цвнк - кобальт, он дополнителыно содериит хлористый цинк, бифторнд калияи вещество, выбранное из группы, включающей натриевую соль нафталин- сульфокислоты и дисульфонафталиновую 6кислоту, а в качестве соли соляной кислоты - аммоний хлористый прп следующем соотношении компонентов, гл:Олово хлористое двухводное 10 - 20Кобальт хлористый шестиводный 10 - 25Цинк хлористый 55 - 75Фтор ид,натрия 20 - 22Бифторид калия 7 - 21Аммоний хлористый 50 - 100Солярная кислота1 уд. вес = 1,19 г смв) 5 - 15Смачиватель ОС1 - 3Вещество, выбранное из группы, включающей натриевуюсоль нафталин-сульфокнслоты и диск льфонафталннов юкислот 20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Кочман Э. Д. и др. Электроосажденне олова и сплава олово в ци из цитра 25 тных электролитов. - Реферативный журнал, Коррозия и защита от коррозии,1974, М 10, 10 К ЗЗО,2. Коптева Р. В, и др. Электроосаждение олова с примвсью кобальта,из хлорид 00 фторидного электролита. - Элекгролитические покрытия сплавами. М., МДНТП,1975, с. 24 - 26,