Электролит цинкования

(ц) С 25 1) 3/2 г Ц" т ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ДЕКЬц2диапазона рабочих пектролита цинкованицинкования содержити цинка, 80-120 г/ли 1-3 г/л полимерноиевой соли следующейулы отно8 асширениеей тока эл 2 тролит /л оки ствен- воссое кии государ300-летияРоссиейЛ.Ю. ГнеденкоМ, Лошкарев е кого натра алкиламмон туркой фор струк-Сг 669,587 (О видетельст 25 ) 3/22, детельство 25 Э 3/22, ЦИНКОВАНИЯ 8,8)б ССС1978,СССР1977. цинковани Введение в электро 3 г/л полимерной т вой соли указанной(57) Изобретение о осаждению цинковых быть использовано и антикоррозионной ческих изделий. Це киламмониетурной Форму- рабочий ди,01 до носится к элект покрытий и може ля декоративной т рит ой позволяет рас пазон плотности т 00 А/дм , 2 табл,а лки металлиь изобретен тносится к гальвано Изобретениестегии, в част сти лектроосажд ытий из щелочных нию цинковых электролитов применеи металлимож ыт ой отдел но для декорат ческих изделий и защит от корр ии. Цель изо пазона пло Изобрете ировано пр табл.1.асширен рете ност и тока ет б е люстными ть про дставл ерами товя ек ростым лит нием компоне растворенных нтов едварител лированной воде. в ди ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Днепропетровсный университет имдинения Украины с(54) ЭЛЕКТРОЛИТ Полимерную тетрсоль как продукт рследующим образом,В четырехгорлую колбу, снабженнуюмешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой помещают 140 мл (1 моль ) 332-ного водного раствора диметиламина. При перемешивании и 25-30 С прибавляют 81 мл(1 моль ) аллилхлорила в течение 46 ч, затем перемешивают 6-8 ч при30-35 С. Снижают температуру до 20 оо,25 С и при интенсивном перемешивании прибавляют 40 г (1 моль) кристаллического едкого натра в течение1 чВыпавший осадок хл рида натрияООЖ отфильтровывают. Фильтрат снова поме-,щают в колбу и при перемешинании итемпературе 30-40 С дозируют 8 мл(1 моль) аллилхлорида в течении 81 О ч, Смесь выдерживают при этой тем 5пературе еще 4 ч. В колбу добавляют0,1 г перекиси бензоила и при 40 С иоперемешивании пропускают двуокисьСН 31. 2 СНг= СН - СНС 1+МН + Ю 1 ОН -1 Н 2= СНСН 3 СН 32, СЕ -- СН - СН- Ю - СН - СН.= СНСн,Для получения продукта используют332-ный водный раствор диметиламина(ТУ 6-09-1426-76), аплилхлорид (ТУ 256 09-456-75), выпускаемые Ереванскимзаводом химреактивон,Наличий в продукте реакции большого количества кватернизонанного азотас избыточным положительным зарядомприводит к взаимодействию молекулполимера с электронным облаком катода в необычно широком диапазоне потенциалов (-1,4-2,5 В отн, х.с.э.)что и приводит к такому широкому ди 35аПазону рабочих плотностей тока, нысОким показателем рассеивающей спосОбности (РС) и ее росту с повышением плотности тока в отличие от всехизвестных щелочных электролитов цинкования. Химическая стойкость основного продукта реакции из-за отсутствня активных первичных, вторичныхи третичных аминогрупп к окислителями восстановителям в щелочной средеопределяет низкий расход добавки. Порезультатам промышленных испытанийэлектролита с учетом уноса и превращения добавки на электродах ее расход составляет 0,1 мл на 1 м покрываемых на толщину 10 мкм деталей50Верхний и нижний пределы диапазона плотностей тока определяются вобычном электролизере, и лабораторнойванне или в промьппленной любого объема, например, следующим образом: вэпектролизер завешивается деталь поверхностью 1 дм , через электролизерХпропускается ток 50 А в течение 5 мин серы в течение 24-30 ч, Получают250 мл водного раствора полимератетраалкиламмониевой соли снетло-желтого цвета как продукта реакции. Схема получения полимерного продукта реакции выглядит следующим образом:С 1 СН 3+СН -М - СН - СН = СН + Уа С 1+ Н ОСН 3 и затем она извлекается, покрытая блестящим цинком на толщину 7-9 мкм.При концентрации щелочи свыше 80 г/л, рК вьппе 14 и щелочность определяется концентрацией едкого натра н г/л.Рассеивающая способность электролита определяется в, щелевой ячейке Иолера при 0,1-5 А/дми ячейке Херинга - Блюма при 5-100 А/дм со ста" билизацией температурного режима. Расчет РС н первом случае проводился по формуле: и; 11 - ат,ь: Измерения в ячейке Иолера проводили н течение 3 ч непрерывного электролиза при 20 С, Полученные значения,оРС находились в пределах 38-42 А, Скорость осаждення цинка 0,0280,03 мкм/мин. Рассеивающая способность электролита при плотности тока5-100 А/дм измерялась в ячейке Хе 1ринга - Блюма, Электролиз проводилив стандартной ячейке с интенсивнымохлаждением и в течение 0,5-1,5 минс целью стабилизации температурногорежима. РС при 75 и 100 А/дм состав 1ляет соответственно 77 и 787. Скорость осаждения цинка 1,8-1,9 и2,0-2,1 мкм/мин,Электролит цинкования, содержащий окись цинка, едкий натр и полимерную добавку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширениярабочего диапазона плотности тока, он содержит в качестве полимерной добавки тетраалкиламмониевую соль структурной формулы С + 1 СН 3 СНЗ при следующем соотношении компоненг/л,Окись цинка 8 - 12Едкий натр 80-120Тетраалкиламмониевая соль4 О указанной формулы 1-3 Таблица ПротоПример 2 Показатели 12 10 1 О 1 О 1 О 120 100 100 100 120 Состав, г/лОкись цинкаЕдкий иатр Полимерная тетраалкил- аммоииевая 880 О,э 4 сольПродукт реакции пиперазина с формапином, эпихлоргидрином и тиомочевииойАроматический 0,1 альдегид 5 1581 7Зависимость рассеивающей способ- - .ности (РС в ячейке Молера (РС 1) ив ячейке Херинга и Блюма (РС 11),катодного и анодного выходов по токуи скорости осаждения от плотности5тока приведена в табл.2.Для покрытия сложнопрофилированных деталей, учитывая, что рассеивающая способность растет с повышениемплотности тока, электролиз можно вести при плотности тока 25-50 А/дм,При этом детали покрываются внутрина глубину до 4 диаметров, в то время как в цианистых электролитах до 2,Цвет и блеск покрытия оцениваетсявизуально по сравнению с серебрянымзеркалом. Пластичность оцениваетсяметодом изгиба подложки с покрытиемна 180 о в обе стороны и последующимвыравниванием, Отсутствие трещин иосыпающегося цинка в месте изгиба соответствует пластичному покрытию.Внутренние напряжения сжатия соответствуют: 50 кг/см - 1 А/дм 2, 25100 кг/см - 4 А/дм, измеряются методом гибкого катода.Измерение микротвердости покрытийна микротверпомере ПМТс алмазнойпирамидкой и нагрузкой 50 г показало 30для 1 А/дм" - 140 кг/мм, для 4 А/дм-,160 кг/мм.Для покрытий, полученных на стали 08 кг при 0,1; 5, 10, 50, 100 А/дмтолщиной 10 мкм из изобретенногоэлектролита, блеск составляет 35,40, 45, 50, 507. соответственно,Содержание водорода в стальнойподложке после электроосаждения цинка проводится с использованием спектрографа ИСП, совмещенного с авто 81 6коллимационной камерой Уф, позволяющей увеличить разрешающую способность метода на порядок. В качестве аналитической выбирается основная линия водорода с длиной волны 6552,85 1. Содержание водорода, определенное в стальной подложке, при 1,5 и 100 А/дм составляет соответственно26,8 и 12 мп/100 г.Максимальная толщина покрытия при сохранении указанных физико-механических свойств 30 мкм. Формула изобретения1581781 Продолжение табл. Пример Прототип Показатели 1 2 3 45 Диапаэон катодной плотноститока, А/дмВнешний видпокрытийРассеивающаяспособность,у,(1-5 А/дм )ПластичностьКоличествопластин, покрытых в ячейке ХуллаВнутренние напряжения кг/смСкорость осаждения цинка,мкм/мин, приД = 3 А/дмЯ О,1-8 0,0100Светл.блест. 0,0 в 100Светл. блест. 0,0 в100Светл,блест,0,0 в50Светл,блест,0,270Светл.блест,44-48 42-46 44-48Пласт. Пласт. Пласт. 44-48Пласт,44-48Пласт. 34-42 100 100 100 100 100 15 50-100 50-00 50-100 50-100 50-100 300 в 4 в 05 05 045 0,5 Таблица 2 Плотность тока, А/дмй Характеристика л 12 13 0,5 4 5 6 10 25 50 РС 1,ЖРС 11,ЖВТ катВТ ЕСкорость осаждения, мкмlмин 57736069 58 71 85 80110 90. 30 - 1034 87 0)13 - 0125 0148 Оэбб 0178 Оэ 8 Оф 87 .0,93 1,5 Составитель В, БелоглазовРедактор Т. Лазоренко Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо Заказ 2069 Тираж 556 ПодписноеВНИИ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11303 5, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,01