Электролит блестящего никелирования

ОП И САНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АММУММ ЯЯЬСТВУфЦ Доиеянитеяьнее к авт. сайд-вуСаеэ Сфаетсаик Сецамвстпчасвща Фефеубаик(22) Звввяейе 28.06. 79 (Щ 2788626/22-02 с ирисеадинеиетам ввявни Й 9 С 25 0 3/18 Гфсуда 3 ктеенвай еивтдт СССУ аа даввм зебрвмввй а. вткумтяй(088.8) Дата опубликования описания 30. 08. 81. 72) Авторы иэобретенн я А.С. Милушкнн, С.И. Белоглазов и З.И. ДжаФаров . Калининградский государственный университет Э. й йнй". НВ К 50,;,Изобретение относится к электролитическому нанесению металлических покрытий и в частности никелевых, которые могут использоваться в различных областях техники в качестве защитно-декоративныхизвестен электролит блестящего ннкелирования, содержащий сульФат ни-. келя, хлорид никеля или натрия, борную кислоту и блескообразователь, в качестве которогомогут использоваться различные органические соединения, например 2,6-2,/ наФталиндисульФокислота, паратолуолсульФамид н др. Я,Наиболее близким к предлагаемому 1 э является электролит блестящего никелирования, содержащий сульФаты йикеля, натрия и магния, хлорид натрия, Ьорную кислоту и блескообраэователь,. в качестве которого электролит со" 39 держит бензтиаэолнлазопроиэводиое соединение класса Фенолов или наФтолов 2.Однако известные электролиты не обеспечивают получения высокоблес- И тящих покрытий. Так, степень блескапокрытий, полученных нэ указанного выше электролита, находится в пределах 78-98%, и, кроме того,покрытия ,обладают недостаточной твердостью. 39 Цель изобретения - повышение блеска и твердости покрытий.Указанная цель достигается за счет того, что электролит, содержащий сульФаты никеля, натрия, магния, хлорид натрия борную кислоту, блес" кообразователь и воду, содержит в качестве блескообразователей гетероциклическне четвертичные аммониевые соли общей Формулы где В СН, В ййн" СрнСдй, при следующем соотноше и ком-. пбиеитов тСульФат никеля, г 140-150СульФат. натрия, г 40-50СульФат магния, г 25-35Борная кислота, г5-10Хлорид натрия, г 20-30Гетероциклическиечетвертвчные атвкониевые соли, моль .0,001-0,005Вода, л .До 1Гетероциклические четвертичные аммониевые сбли представляют собой вязкие кристаллические вещества, хо 859485рошо растворимые в воде. Они могут быть получены по следующей реакции;где- С Н, й й"й"- СН 7; СН,; С Н.В качестве добавок в электролит могут быть введены, например, метилхинолиний метилсульфат, метилпиридиний,метилсульфат, метилпиперидиний, метилсульфат.Высокий блескообразующий эффект добавок обусловлен смещением потенциала катода в отрицательную сторону, что является следствием адсорбции молекул исследуемых органических соединений на поверхности растущего осадка и изменением истинной величины поверхности, Образование зеркальных осадков может быть связано с избирательной адсорбцией молекул добавок на различных гранях растущих кристаллов. Преимущественная адсорбция органического вещества на активных центрах поверхности катода приводит к тому, что выделение металла происходит преимущественно в углубленных участках шероховатой поверхности, что приводит к сглаживанию, и выравниванию поверхности. Органические добавки, адсорбируясь на поверхности катода, не позволяют частицам гидроокиси и окиси никеля, а также водороду попадать в осадок, что ведет и к уменьшению пористости.1Электролит готовят следующим образом.Сернокислый никель, сернокислый натрий и борную кислоту растворяют в воде при 80-90 С отдельно и смешивают. Хлористый натрий и сульфат .магния растворяют при нагревании в воде до 40-45 С и смешивают с приготовленным основным раствором.Для удаления примесей электролит прорабатывают током при плотнОсти тока 0,5 А/дм в течение 8 ч. Далее электролит фильтруют и добавляют к нему. органическую добавку. Процесс никелирования осуществляют при плотности тока 1-4 А/дм , рН 5,0-5,5, .температуре 40-50 С. Для приготовления электролита применяют вещества марки "ч.д.а". корректируют электроли по основным компонентам 1 раз в 2 месяца, по блескообраэующей до" бавке 1 раз в месяц.П р и м е р 1. Для получения ни келевого покрытия используют электролит следующего состава:Сернокислый никель, г 140Сернокислый натрий, г 40Сернокислый магний, г 25Борная кислота, г 20Хлористый натрий, г 5 Иетилхинолиний метилсульфат, моль 0,001Вода, л До 1Электролиз проводят при катодной плотности тока 4 А/дм, рН 5,0и температуре 40 С, при этом катодные осадки получаются мелкокристаллическими, равномерными, плотными, зеркальными (у = 100 отн,ед),адгезия с основной хорошая. Микротвердость никелевых осадков равна 10 413 кг/мм , выход по току 73, крою 1щая способность 100, число пор на1 смпри толщине покрытия 2-10 мксоставляет 8-4. С увеличением толщины никелевого покрчтия до 15 мк 1 осадки получаются практически беспористыми (2 поры на 1 см). Питтинги нитевидные дендриты отсутствуют,пластичность покрытия (по методускрученного катода) составляет щ 91,3-95.П р и м е р 2. Для получения никелевого покрытия используют электролит следующего состава:Сернокислый никель,г 150Сернокислый натрий, г 50Сернокислый магний, г 35Борная кислота, г 30Хлористый натрий, г 10Метилпиридиний метилсульфат, моль 0,005 ЗО Вода, г До 1Электролиз проводят при катоднойплотности тока 3 А/дм, рН 5,5 итемпературе 50 фС. При электроосаждении никеля катодные осадки полу чаются гладкими, мелкокристалличес"кими, с высокой адгезией к основе,зеркальными (блеск равен 100 отн.ед.).Питтинг и нитевидные дендриты отсутствуют, кроющая способность 100,микротвердость 408 кг/мм 1 и выходпо току .70. Число пор на 1 см притолщине покрытия от 2 до 15 мкм составляет 12-4, пластичность 93-94,6.Б р и и е р 3. Для получения ниу келевого покрытия используют электролит следующего состава:Сернокислый никель, г 145Сернокислый натрий, г 45Сернокислый магний, г 30 щ Борная кислота, г 25. Хлористый натрий, г7Иетилхинолиний метилсульфат, моль 0,003Вода, л До 1Процесс электролиза проводят приплотности тока 3 А/дм, рН 5,2 итемпературе 45 С, при этом катодныеосадки получаются мелкокристаллическими, гладкими, плотными, с высокой адгезией к основе, зеркальными 4 (100 отн.ед.). Микротвердостьсоставляет 446 кг/ьи, выход по току 70, питтинг и нитевидные дендриты отсутствуют. Число пор составляет5-10 на 1 см при толщине покрытия 4 2-10 мкм. С увеличением толщины ниЗаказ 7480/45 Тираж 704.Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по .делам изобре 1 ений и открытий 113035, Иосква, З, Раушская наб., д. 4/5 й Е ащ щщкелевого покрытия до 15 мкм катодныеосадки практически получаются беспористые (2 поры на 1 см), кроющаяспособность 100.При осаждении же никелевых покрытий из известного состава электролита при идентичной концентрации основных его компонентов и сохранении того же режима осаждения свойства покрытий хуже. Так, степень блескдсоставляет 81-84, микротвердость337-326 кг/ыР.Таким образом, предлагаемый электролит позволяет получить мелкокристаллические, гладкие, плотные,зеркальные покрытия, лишенные пит"тинга и нитеобразных дендритов, с вы"сохой адгезией к основе, с твердостью 348-520 кг/ык, высоким выходом никеля по току и высокой плас-,тичностью (й = 91-97) при кроющейспособности электролита 100, приэтом покрытия получаются с минимальным содержанием пор (2-5 на 1 смЯ,что обеспечивает широкое использование. электролита в различных областяхнародного хозяйства,ФормУла изобретенияЭлектройит блестящего никелирования, содержащий сульфаты никеля, натрия и магния, хлорид натрия, борнуюкислоту, .блескообразователь и воду,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения блеска и твердости покрытий, в качестве блескообразователя он содержит гетероциклические четвертичные аммониевые соли общей формулы(а 1 а" й" Нй 3+В 5010где йСН, .й й й - СНН,н нСН 5, при следующем соотношении ком-.понентов:Сульфат никеля, г 140-150Сульфат натрия, г 40-5015 Сульфат магния, г25-35Хлорид натрия, г 20-30Борная кислота, г 5-101 етероциклическиечетвертичные аммо 2 р ниеЭые соли, моль 0,001-0,005Вода, л До 1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коровин Н. В, Новые покрытия иэлектролиты в гальванотехнике. И.,Иеталлургиздат, 1962, с. 32.2. Авторское свидетельство СССР1 551415, кл. С 25 О 5/18, 1975.