Электролит цинкования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ИСАНИ ОМУ СВ АВТО(71) Институт химии и химической технологии Литовской академии наук(56) Авторское свидетельство СССР Ь 2 751176, кл. С 25 О 3/22, 1977.Патент СШАМ 4062742, кл, С 25 0 3/22, опубл.1977. (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ЦИНКОВАНИЯ етение относится к области гальки, конкретно, к электроосаждеитных цинковых покрытий из электролитов цинкования, и моспользовано в машиностроении, роении и других отраслях прости,ные электролиты цинкования оборошими эксплуатационными и и широко используются для я стальных деталей с целью закоррозии. Обязательным компоаких электролитов, наряду с нка и гидроксидом щелочного меяются водорастворимые азотсополимерные вещества. Кроме тролиты, как правило, содержат кулярные вещества, улучшающие осаждаемых покрытий. Эти две ществ определяют эксплуатациества электролитов.из основных проблем, возникаюспользовании щелочных электронкования, является то, что щих при и итов ци Изобр ванотехни нию защ щелочных жет быть и приборост мышленно Щелоч ладают х свойствам цинковани щиты их от нентом т окисью ци талла, явл держащие того, алек низкомоле качество группы ве онные кач Одной(57) Электролит содержит, г/л: оксид цинка 12-17, гидроксид натрия - 100-140, сополимер диметилдиаллиламина с сернистым ангидридом - 1-4, алифатический или, циклоалифатический кетон или бисульфитное соединение кетона 0,3-2. Электролит позволяет осаждать качественные блестящие цинковые покрытия в широком диапазоне плотности тока, характеризующиеся высокой термостойкостью и не отслаивающиеся от стальной основы при нагревании деталей. 1 табл. выделяющийся в процессе электроосаждения водород проникает вглубь покрываемых деталей и повышает их хрупкость.Водородная хрупкость является причиной поломок и аварий при эксплуатации деталей, оцинкованных в щелочных электролитах. С целью устранения водородной хрупкости оцинкованные детали в некоторых случаях подвергаются дополнительной обработке - отжигу при температуре 190- 200 С. Однако, в таких условиях происходит резкое изменение структуры цинковых покрытий, приводящее к отслоению отдельных участков или всего покрытия от поверхности стал ьн ых деталей. Задачей изобретения явилось предупреждение отслаивания при термообработке деталей при осаждении цинковых покрытий в широком диапазоне плотности тока.Известен электролит цинкования, со,держащий окись цинка, гидроксид натрияпродукт взаимодействия пиперазина, формалина и эпихлоргидрина, тиомочевину и в качестве блескообразующей добавки анисо1776702 5 10 15 20 в чистом виде либо в виде водного раствора 30 35 40 45 50 жания сополимера свыше указанного верхнего предела нецелесообразно, так как качество покрытий не улучшается, а расход сополимера увеличивается. Содержание кетона в электролите для достижения цели сопряжено с содержанием сополимера, Так, нижний указанный предел содержания кетона соответствует нижнему пределу содержания сополимера, и наоборот. Повышение содержания кетона свыше указанного верхнего предела нецелесообразно, так как не влияет на качество осаждаемых покрытий.Сополимер получают путем сополимеризации диметилдиаллиламина с серниетым ангидридом в водном растворе с использованием инициатора сополимеризации согласно ТУ 88 ЛитССР 48 - 87.Укаэанный кетон вводится в электролит или в виде водного раствора его бисульфитного производного, приготовленного путем смешения кетона с водным раствором расчетного количества бисульфита щелочного металла, Наряду с этим, кетон может быть предварительно введен в раствор сополимера. Электролит приготавливается следующим образом, В небольшом количестве воды (20-25 от требуемого конечного обьема) последовательно растворяются при перемешивании расчетные количества гидроксида натрия и окиси цинка. Затем обьем раствора доводится водой до требуемой величины, полученный раствор охлаждается до комнатной температуры, и к нему при перемешивании добавляются остальные компоненты,Для испытания свойств электролита цинкования готовят образцы электролита. содержащие определенные количества разных компонентов (таблица). С использованием стандартной ячейки Хулла из приготовленных образцов электролита электролитически покрывают цинком стальные пластины и определяют диапазон плотности тока образования качественных блестящих покрытий и твердость покрытий. Затем с использованием электролитической ванны емкостью 1 л из приготовленных образцов электролита последовательно покрывают одну за другой стальные детали при средней плотности тока 3 А/дм до момента, когда осаждаемое цинковое покрытие теряет первоначальное качество и внешний вид. После этого к электролиту добавляют расчетные количества сополимера и кетова, и повторяют электролитическое цинкованиедеталей, Таким способом определяют расход добавки.1776702 1-4 Г 1 Т 111 Г Компоненты и характеристики по прото- по прототипу )типу по проо" по прото- по проо 2типу типу типу 1,Компоненты, г/л 15 15 15 15 1 г 5 12 окись цинкагндроксид натриясополииеранисовый вльдегид 11 О 110 110 ПО 100 1,5 2,5 Ь з а 0,2 вератровый альдег.ид 0,2 пара-гидроксн- бензальдегид 0,15 беизипникотиноваякислота о,054 е трилон Б,0 Для определения термостойкости иэ образцов электролита покрывают стальныепластинки при плотности тока 3 А/дм втечение 30 мин, и получают цинковыепокрытия толщиной 15 мкм. Затем 5оцинкованные пластинки нагревают в термостатируемом шкафу при определеннойтемпературе (таблица) в течение 30 мин,после чего визуал(но определяют термостойкость покрытий. Термостойкост( характеризуется в десятибалльной системе:0 баллов - внешний вид покрытия непретерпевает видимых изменений,1 балл - легкое потускнение покрытия,2 балла - потускнение и частичное 15уменьшение степени блестка покрцтия,3 балла - при многократном сгибе иразгибе пластинки наблюдается отслоениепокрытия в местах сгиба,4 бала - та же тенденция, но выражена 20более сильно,5 баллов - на поверхности заметны нерегулярные редкие вздутия покрытия размером до 0,1-0,2 мм,6 баллов - большое число вздутий раэмером до 1 мм,7 баллов - слияние отдел(нцх очаговотслоения покрытий, отслоение до 10 поверхности покрытия,8 баллов - отслоение до 20 покрытия, 309 баллов - отслоение до 500)( покрытия,подгары,10 баллов - подгарц и отслоение большой части покрытия.Согласно данной системе оценки, для 35практического использования в качестве защитных пригодны покрытия, получившиеоценку в 0-4 балла исключительно при температуре нагрева 190 С. Покрытия с оценкой 0 - 2 балла применимы также в качестве защитно-декоративных. Применение же покрытий с оценкой 5 баллов проблематично (могут быть испол(зованц лишь в мягких условиях эксплуатации). Покрытия с оценкой в 6 и более баллов не применимы.Составы образцов электролита, а также их свойства приведены в таблице,Полученные данные показывают, что электролит позволяет осаждать качественные блестящие цинковые покрытия в широком диапазоне плотности тока, характеризующиеся высокой термостойкостью и не отслаивающиеся от стальной основы при нагревании деталей,Формула изобретения Электролит цинкования, содержащий оксид цинка, гидроксид натрия, сополимер диметилдиаллиламина с сернистым ангидридом и блескообразующую добавку, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости осаждаемых покрытий, он в качестве блескообразующей добавки содержит алифатический или циклоалифатический кетон или бисул(фитное соединение кетона при следук)щем соотношении компонентов, г/л:Оксид цинка 12-17 Гидроксид натрия 100 - 140 Сополимер диметилдиаллиламина ссернистым ангидридомАлифатический илициклоалифатическийкетон или бисул(фитноесоединение кетона 0,3 - 2 100 110 1 ОО 110 11 О 120 1 ЬО1776702 Компонента и характеристики Состав по прото. по прото- по прото- по прото- по прото 2типу типутипу 1 типу типуФ0,05-12 0,05-12 Ов 05-12 0,0125 0,05-12 0,1-10 0,05- 0,05"12 15 О, 0120 Оэ 01- Оэ 0525 15 0,01-15 0,01"20 130 твердость покритид, кгlннт 100 110 11 О 15 120 100 100 1250,038 0,045 0,041 0,058 0,06 0,04 Ог 058 0,055 120 150 120 110 расход добавки,к/А ч 0,05 0,065 0,05 0,05 0,05 6 8 О 0 0 2 150 аС 250 С 1 О се Составитель ПчДобровольскисТехред М.Моргентал Корректор М.Керецман Редактор ( Заказ 4101 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушскэя наб., 4 И Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 2. ХарактеристикирабочнД интервалплотности тока,д/дне терностодкость, ебаппэх, ппн тен.пературе:120 С 5 9 71 О10 Продолжение таблицы