Электролит для электрохимического осаждения осмиевых покрытий

(23) П риорнтет Вфуаарстввкай квактвт СССР ав двим взфбретснкй и вткрыткйОпубликовано 07,06.82, Бюллетень Рй 21 Дата опубликования описания 07.06.82-2 В 4 Уг.,еВ А.А.Левченко, В.Н.Голубев и Л.М.Мельнико льневосточный государственный универси е:(71) Заявител Г 5 Й) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ОСМИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ Изобретение относится к нанесению гальванических покрытий и может быть использовано в химической тех" нологии платиновых металлов, в частности осмия.Известен щелочный электролит, со" держащий соединение восьмивалентного осмия и щелочную соль сульфаминовой кислоты. Данный электролит позволяет получить блестящие, хорошо сцеп. ленные с основой осмиевые покрытия толщиной до 25 мкм с высокой скоростью осаждения 111.Однако его недостатками являютсясложность приготовления, использо" вание ядовитого соединения ОБО, а также высокая температура проведения процесса.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электролит для электрохимического осаждения осмиевых покрытий, содержащий соединение осмия и минеральную кислоту, в частности соляную 2. Недостатками электролита являются сложность и многостадийностьего приготовления, низкий выход осаждаемого металла по току, малая толщина получаемых покрытий и низкаяпрочность сцепления их с основой.Цель изобретения - увеличение скорости осаждения, толщины и прочности сцепления покрытия с Основой.Поставленная цель достигаетсятем, что электролит, содержащий соединение осмия и минеральную кислоту,в качестве минеральной кислоты содержит серную кйслоту при следующем 1соотношении компонентов, г/л;Соединение осмияв пересчете наметалл) О, 3-30Серная кислота 10-500Кроме того,изобретение позволяет упростить приготовление электролита.процесс электрохимического осаждения осмиевого покрытия ведут при3 9338 20 - 25 С и катоной плотности тока 0,1 - 30 мА/смВ качестве катода используют покрываемую деталь из меди, латуни, титана, ниобия, платины и других металлов., а в качестве анода - осмий (порошок металла или твердый электрод), платину, ниобий и другие нерастворимые металлы.Электролит готовят следующим об- о разом.Металлический осмийв виде порошка или пластины ) электролитически растворяют в растворе серной кислоты ( 10 - 500 г 7 л ) при протекании 5 асимметричного переменного тока промышленной частоты с анодной состав" ляющей большей, цем катодная (1 лт 1 ),Использование асимметричного переменного тока позволяет получать 17 Скоростьосажденияпокрьтиямкм/ц Толщинапокрытий,мкм Прочность сцепления с основои,ко личество гибов на 90Ф Выходпо току, о Электролит Солянокислый (известный) О, 5-1 О, 25-1, 5 1-2 Сернокислый) частоты 50 Гц через 30 минУ получают осмийсодержащий сернокислый 5 О электролит с содержанием осмия( впересчете на металл) 3,5 г/л. Приготовленный таким образом осмийсодержащий электролит помещают в электролизер, в качестве катода берут 55 пластину металлицеского ниобия, вкачестве анода - платиновую Фольгу.При катодной плотности тока 0,1 мА/см.получают полублестящие осадки осмия Применение предлагаемого электролита позволяет получить матовые и полублестящие осмиевые осадки, а также прочно сцепленные осадки осмиевой черни, в зависимости от плотности тока, пригодные в качестве антикоррозионных и каталитических покрытий.П р и м е р 1. Получение электролитических осадков осмия из серно- кислого электролита,В электролитическую ячейку с частично разделенным катодным и анодным пространством заливают 50 мл 0,2 н. раствора серной кислоты ( 10 г/л ),отемпература электролита 20 С. В качестве электродов берут порошок меэлектролит для осаждения осмиевыхпокрытий стабильный во времени и вработе, поскольку в этом случае врастворе образуется соединение только цетырехвалентного осмия,В качестве электролита может быть также использован сернокислый осмийсодержащий раствор, полученный после реэкстракции экстрагента, насыщенного осмием.Электроосаждение осмиевых покрытий позволяет достигнуть скорости осаждения 3-3,5 мкм/ч, толщиной до 5 мкм, имеющих внутренние напряже-. ния 890 - 1200 кг/мм . Сравнительные характеристикисвойств электролитов и покрытийприведены в таблице. талуического осмия. При протекании через эту систему асимметричного пе9338 17 формула изобретения Составитель Я.Ипатов Редактор В,Бобков Техред А. Ач Корректор А,ДзяткоЗаказ 3873/12 Тираж 686 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5толщиной 5 мкм. Выход по току составляет 15.П р и м е р 2. Получение электролитических осадков осмия из серно- кислотных растворов реэкстрактов. 550 мл органического экстрагента триоктиламинбензол), Содержащего осмий, подвергают реэкстракции 50 мл серной кислоты с концентоацией 500 г/л и получают реэкстрагент, содержащий 1 О 500 г/л серной кислоты и 0,3 г/л осмия ( в пересчете на металл). Этот осмийсодержащий раствор помещают в электролизер, температура раствора 25 С. В качестве катода берут медную 1опластину, в качестве анода - пластину металлического осмия. При катодной плотности тока 30 мА/смполучают матовые осадки осмия толщиной ч мкм. Выход по току составляет 5,54. 20П р и м е р 3. Получение элект ролитических осадков осмия из серно- кислого электролита.Аналогично примеру 1 получают осмийсодержащий электролит. При проте канин через раствор асимметричного переменного тока частоты 50 Гц чере 5 ч получают осмийсодержащий электролит с содержанием осмия ( в пересчете на металл ) 30 г/л. Приготовлен- Эв ный электролит помещают в электролизер. В качестве катода используют пластину металлической меди, в ка честве анода - платиновую фольгу. При катодной плотности 0,3 мА/см получают полублестящие осадки осмия толщиной 2 мкм. Выход по току сос-. тавляет 123.Электроосаждение осмия из предлагаемого электролита позволяет более полно извлекать его из сульфатных растворов, получаемых при промышлен" ной обработке осмиевых руд, что рез-,ко снижает энергозатрать при получении осмия. Увеличение выхода по току в 10 раз по сравнению с солянокислым электролитом снижает энергозатраты при осаждении осмия и дает возмож. ность добиться более полного осаждения.При использовании сернокислого электролита возрастает производительность труда за счет исключения подготовительных операций концентри рования растворов, менее частых корректировок растворов за счет расширения рабочих концентраций по осмию. Изобретение позволяет получить осмиевые покрытия с улучшенными антикоррозионными свойствами за счет увеличения их толщины до 5 мкм и прочности сцепления с основой. Электролит для, электрохимическогоосаждения осмиевых покрытий содерРжащий соединение осмия и минеральную кислоту, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с Мелью увеличения скорости осаждения, тодцины и прочностисцепления покрытия с основой, в качестве минеральной кислоты он содержит кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:Соединение осмия( в пересчете наметалл) 0,3-30Серная кислота 10-500Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СВА У 362217,кл. 201-М 7, опублик. 1971,2. Авторское свидетельство СССРЮ 334276, кл. С 25 И 3/50., 1972.