Электролит для осаждения покрытий из сплавов алюминий-олово

09) 01) . СОЮЗ СОВЕТСКИХоаэвмшмктижРЕСПУБЛИК Зб 0 С 25 Р 3 56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и 2,100 3.10До 1 л К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ростовский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет(54 ) (57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛА А)жМИНИЙ-ОЛОВО,содержащий бромид алюминия, источник ионов олова и алкилбензольный растворитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества покрытий, интенсифиэацяи и упрощения процесса осаждения, в качестве источника ионов олова он содержит бромид двухвалентного олова, в качестве алкнлбензольного растворителя - меэитилен и дополни тельно содержит фенилнмин-гидронс -2,3-тетраметилен-бенэо И 3- фуранкарбальдегид при следукцем соот ношении компонентов, моль:Бромид алюминия 2-3 Бромид двухвалейтного олова 3,010 -5,8 ф 10 Фенилимин-гидрокси,3-тетраметилен-бензо Й 1фуранкарбальдегидМе зитиле нИзобретение относится к электролитическому осаждению покрытий изсплавов алюминий-олово и можетбыть использовано в приборостроении и других отраслях техники.Известен электролит для осаждения покрытия из сплавов алюминийолово из расплавленных хлоридныхсолей 111,Недостатками известного электролита являются получение покрытийс содержанием олова, не превышающим0,5 нес., проведение процесса привысоких температурах в защитнойатмосфере азота, требующих большихэнергозатрат и сложного айпаратурного оформпения, нестабильностьсостава электролита, приводящая ксокращению срока службы электролитаи невозможности получения покрытияс заданным содержанием компонентов. 20Наиболее близким к предлагаемому является электролит для осаждения покрытий из сплавовалюминийолово, содержащий бромид алюминияи алкилбензольный растворитель, а 25также хлорид алюминия, этилбромид,бензол, а в качестве алкилбензольного растворителя - ксилол Г 21 .Недостатками такого электролитаявляются его большая чувствительностьЗОк воздействию атмосферного воздухаи влаги, а также то, что он требуетпроработки электрическим током, длясоздания определенной концентрацииолова для получения равномерных 35покрытий на катоде необходимо постоянное перемешивание электролита,так как образующиеся соли оловаимеют тенденцию скапливаться в этихусловиях на дне электролитической 4 Ованны. Покрытия, полученные из такого электролита, неровные, пористые,имеют низкую твердость и плохуюадгезию к основе. В этих условияхневозможно получить осадки заданного 45состава, так как концентрация олова в электролите не регулируется,и получаются покрытия, имеющие высо-.кое содержание олова (от 30 до 60при Р= 0,1-1,5 А/дм), что отрицательно сказывается на их качествеи снойствах, Кроме того, наблюдается сильная зависимость состава сплава от плотности катодного тока.Электролит характеризуется низкимивыходами по току (20-40) и работаетв узком интервале плотностей тока0= 1,5-1,6 А/дм-) .Цель изобретения - повышение качества покрытий, интенсификация и упрощение процесса осаждения. . 60Поставленная цель достигается тем,что электролит, содержащий бромидалюминия, источник ионов олова и алкилбензольный растворитель, в качестве источника ионов олова содержит 65едут следующим образом,Смесь 4 г 121 ммоль) 2,3-тетраметилен-гидроксибензофурана и8 г (53 ммоля) этилового эфира Б-фенилимидомуравьиной кислоты нагревают при 190-195 С в течение 8 ч.Окраска раствора постепенно углубляется до темно-красной. Затнердевающий при охлаждении план переносят на фильтр, трижды промываютнебольшим количеством холодногоэфира и кристаллизуют из пропанола. Выход продукта 3,3 г (62),154-155 С.Найдено, : С 78,7; Н 5,7;и 4,8,Вычислено, : С 78,3, н 5,8;Б 4 8 в Процесс электроосаждения сплава А 1-Бп проводят при 15-20 С и катодной плотности тока 0,5-2,0 А/ Катодом может служить медь или алюминий марки РДМ. В качестве анодов используют алюминий марки АДМ или графитовые стержни.При концентрации А 13 меньше 2 моль/л наблюдается расслоение электролита в ходе электролиза, чт затрудняет работу с ним. Концентра ция ВпВг определяется тем, чтобы содержание олова в сплане составля ло 4-8 с И.-анолами и 7-17 с гра фитовыми анодами, именно в этих дм а бромид двухналентного олова, в качестве алкилбензольного растворителя - мезитилен и дополнительно содержит фенилимин-гидрокси,3-тетраметилен-бензо Й 1 фуранкарбальдегид при следующем соотношении компонентов, моль: Бромид алюминия 2-3Ю Бромид двухвалент- ного олова 3,0 10 -5,810 фенилимин-гидрокси,3-тетраметилен-бензофуранкарбальдегид 210- 3 10 Мезитилен До 1 Электролит готовят совместным растворением бромида алюминия и бромида олова п) н мезитилене, н котором предварительно растворяют добавку и выдерживают 15-20 ч в закрытой ячейке. При этом цвет электролита меняется от прозрачного, малинового до густого, темно-коричневого, электролит не токсичен и безопасен в работе.Синтез фенилимин-гидрокси,3- -тетраметилен-бензо Ь 1 фуранкарбальдегида, имекщего структурную формулу =М ойпределах получают осадки наилучшего качества и оптимальным наборомсвойств по твердости, пористости,плотности, блеску и адгезии к основе,Рассеивающая способность электро 5лита, определенная по методу Херинга-Блюма, составляет 50. Электролит обладает хорошей кроющей спо-.собностью, стабилен в работе припропускании 90 А ч/л в отсутствиеатмосферы сухого инертного газаи без строгой герметизации; в этихпределах состав осадков сплавапрактически не меняется. Выход потоку снижается с 98 при 0,5 А/дм, 15до 40 при 2,0 А/дм. Электролитпозволяет получать осадки сплаваалюминий-олово с повышенным блескоми пониженной пористостью с хорошейадгезией (покрытие не отслаивается 20при изгибе вплоть до излома основного металла). Микротвердость покрытий из сплава алюминий-олово посравнению с А 1-покрытиями, полученными из подобных электролитов, 25примерно в 2-2,5 раза выше.П р и м е р. Для осаждения покрытия из сплавов А 1-Бп приготовляют несколько электролитов, составкоторых и режимы осаждения приведе- З 0ны в таблице. у полученных покрытий определяют содержание оловав покрытии, катодный выход по токуи скорость осаждения, пористость,микротвердость, блеск и адгезию.При этом контроль прочности сцепле.ния покрытий проводят по методуизгиба и методу нанесения сеткицарапин на покрытие до основногометалла (ГОСТ 9.302-79) .Контроль пористости покрытий 40проводят по методу паст с применением индикатора кадиона П.Пасту готовят следующим образом кадион П растворяют в водеиз расчета 2 г на 10 мл раствора , 45раствор 1) . Аммоний надсернокис- .лый и аммиак (плотность 0,91 г/см 3растворяют в воде из расчета 10 гпервого и 10 мл второго на 100. млраствора (раствор 2). Растворы 1 50и 2 смешивают в отношении объемов 1:1 и добавляют пропиловыйспирт в отношении объемов 4:1. Двуокись титана замешивают на получе" ной смеси из расчета 12-15 г на 10 мл смеси.Перед проведением испытаний образец с покрытием обезжирнвают спиртом. Обезжиривание не проводят только при условии проведения испыта ний непосредственно после получения покрытия.Пасту наносят на поверхность покрытия волосяной кистью, что обеспечивает равномерность слоя (иэ расче" та 50-120 г/см ),После выдержки пасты в течение 1 мнн производят визуальный подсчет пор, среднее число которых рассчитывают по ФормулеМ овщИср = где Б - общее число пор на контролируемой поверхности,Я - площадь контролируемойповерхности смф,Микротвердость покрытия измеряютна приборе ПМТ-З, а измерение блеска покрытий производят с помощьюфотоэлектрического блескометра ФБ.Перед замером образец протираютсухой мягкой фланелью. Коэффициентотражения света определяют следующим образом. Общая интенсивностьотраженного и диффузно рассеянногоот поверхности образца света измеряют посредством фотоэлемента и срав.нивают с интенсивностью такого жесветового луча, отраженного от палладиевого зеркала, т.е.К =.10011где К - коэффициент отражения,1 - величина фототока для излучаемой поверхности1 - величина фототока для зеркальной поверхности.ЪКак видно из таблицы, предлагаемый электролит .позволяет получить с высоким выходом по току блестящие практически беспористые, обладающие высокой адгезией покрытия из сплавов алюминий-олово, которые могут найти применение при изготовлении отражателей, прецизионных зеркал, немагнитных оптических схем, различных изделий в микроэлектронике."5 офвдовао схн цапМОО Офйврдоаю о 5ндана э 1но 1 щЯ д 1аоа но юВ 3 ювЧ 1 1Ф к о.ф а