BRPI0612981A2 - composiÇço aquosa de galvanizaÇço com liga de zinco-nÍquel e mÉtodo para a deposiÇço de uma liga de zinco-nÍquel sobre um substrato - Google Patents

Abstract

Patente de Invenção: COMPOSIÇçO AQUOSA DE GALVANIZAÇçO COM LIGA DE ZINCO-NÍQUEL E MÉTODO PARA A DEPOSIÇçO DE UMA LIGA DE ZINCO-NÍQUEL SOBRE UM SUBSTRATO. A invenção apresenta uma composição aquosa de galvanização com liga de zinco-níquel particularmente útil em um método de galvanização para a deposição de uma camada de liga de zinco-níquel sobre um substrato, em que a camada depositada exibe uma concentração de níquel uniforme e boa estética em uma ampla gama de densidades de corrente. A composição de galvanização compreende uma composição de eletrólito e uma composição orgânica. Em uma modalidade, a composição de letrólito compreende uma fonte de íons de zinco, uma fonte de íons níque, um agente de tamponamento de pH e pelo menos um sal adicional, e a composição orgânica compreende um um abrilhantador de níquel da Classe 1, um abrilhantador de níquel da Classe II, um ácido carboxílico aromático, um composto de aldeido ou cetona, e um tensoativo não-iônico ou aniônico. A composição de galvanização é particularmente livre de quelantes e agentes produtos de amônio livre.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPOSI-ÇÃO AQUOSA DE GALVANIZAÇÃO COM LIGA DE ZINCO-NÍQUEL EMÉTODO PARA A DEPOSIÇÃO DE UMA LIGA DE ZINCO-NÍQUEL SOBRE UM SUBSTRATO".

A presente invenção refere-se a composições de galvanizaçãoe, mais particularmente, a composições utilizáveis para a galvanização comligas de zinco-níquel. A invenção refere-se especificamente a uma composi-ção de galvanização compreendendo uma composição de eletrólito e umacomposição orgânica, em que a composição de galvanização é particular-mente benéfica para a deposição de ligas de zinco-níquel com uma concen-tração de níquel consistente em uma ampla faixa de densidades de corrente.

ANTECEDENTES

A eletrodeposição de zinco e níquel metálicos sobre um substra-to, particularmente um substrato metálico, e, muito particularmente, umsubstrato ferroso, é uma prática comum para conferir propriedades proteto-ras e decorativas ao substrato. Por exemplo, artigos ferrosos freqüentemen-te são galvanizados com zinco ou níquel para conferir resistência à corrosãoao substrato. Como a necessidade de uma melhor proteção contra corrosãoaumenta com o tempo, o interesse em ligas de zinco-níquel também aumen-tou, particularmente porque se demonstrou que revestimentos de liga de zin-co-níquel galvanizados conferem uma maior proteção contra corrosão emcomparação com revestimentos galvanizados compostos apenas por zinco.

Os banhos de galvanização usados na galvanização com liga dezinco-níquel em geral podem ser divididos em duas categorias separadas:banhos de eletrólitos alcalinos e banhos de eletrólitos ácidos. Sabe-se, atéagora, que ambos os tipos de banho sofrem de múltiplas desvantagens.

Quando se usa um banho de galvanização com liga de zinco-níquel alcalino, um problema comum encontrado é a manutenção de um ní-vel funcional de íons metálicos no banho. Para superar esse problema, ba-nhos de galvanização com liga de zinco-níquel alcalinos em geral requeremo uso de agentes quelantes fortes para solubilizar os íons metálicos e man-tê-los em solução. Um quelante é geralmente reconhecido na técnica comoum composto, freqüentemente um composto orgânico, capaz de formar duasou mais ligações de coordenação com um íon metálico central. Quelantespodem ser capazes de coordenar metais em geral ou podem ser mais espe-cíficos para metais de certas valências (por exemplo, quelantes de cátionsdivalentes). Exemplos de agentes quelantes comuns incluem: sais de ácidoshidroxicarboxílicos, como citratos, tartaratos, gluconatos e glicolatos; aminoálcoois, como monoetanolamina, dietanolamina e trietanolamina; poliaminas,como etilenodiamina; sais de ácidos amino carboxílicos, como tetraacetatose nitriloacetatos de etilenodiamina; poliidroxiálcoois, como sorbitol; e tiouréias.

O uso de quelantes apresenta a desvantagem de a eficiência degalvanização e a taxa de galvanização poderem ser ambas reduzidas comoresultado da formação de complexos de íons metálicos causada pelo que-lante. Além disso, a presença dos complexos de íons metálicos com os que-lantes torna o processo de galvanização ambientalmente desfavorável, poisa remoção dos íons metálicos em complexo de correntes de águas servidasé difícil e cara. Portanto, em geral se prefere evitar quelantes.

Banhos de galvanização com liga de zinco-níquel ácidos tam-bém apresentam problemas de tratamento de águas servidas. A alta concen-tração de íons de amônio comumene encontrada em composição de galva-nização com liga de zinco-níquel ácidas tende a tornar a remoção de íonsmetálicos mais difícil e, portanto, mais cara. Além disso, limites de descargaambiental podem ser aplicáveis a soluções incluindo íons de amônio.

Além de questões de tratamento de refugos, as propriedadesfísicas inerentes de revestimentos aplicados por galvanização com ligaçãode zinco-níquel ácida também se mostraram problemáticas por várias ra-zões. Os depósitos de liga de zinco-níquel podem não ter ductilidade, podemser quebradiços e podem estar altamente tensionados. Cada uma dessespode fazer com que a camada de liga de zinco-níquel descarne e se solte dosubstrato, particularmente em regiões de alta densidade de corrente.

Outra limitação observada com os sistemas de galvanizaçãocom liga de zinco-níquel anteriores é a falta de uniformidade da composiçãode liga nas camadas de deposição aplicadas com esses sistemas. A concen-tração de níquel na liga de zinco-níquel tende a aumentar, freqüentementede maneira significativa, quando a densidade de corrente do artigo galvani-zado é diminuída. Isso pode levar a desvantagens relacionadas ao dese-mepnho do revestimento, assim como à estética do revestimento.

As desvantagens acima descritas podem ser superadas de a-cordo com certas modalidades da presente invenção, que apresenta umacomposição de galvanização com liga de zinco-níquel ácida aquosa, assimcomo um método de preparação de revestimentos de liga de zinco-níquel.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção apresenta uma composição de galvaniza-ção com liga de zinco-níquel aquosa. A composição é particularmente útilpara a deposição de uma camada de uma liga de zinco-níquel sobre umsubstrato, em que a camada de liga de zinco-níquel tem uma concentraçãode níquel média que esteja dentro de uma faixa desejada, quando a camadade zinco-níquel é aplicada usando-se uma ampla faixa de densidades decorrente. Além de uma concentração de níquel média consistente, a camadade liga de zinco-níquel depositada de acordo com certas modalidades dainvenção é brilhante, brilhante e dútil. Além disso, essas propriedades, assimcomo outras propriedades em geral desejáveis em um revestimento galvani-zado são conseguidas quando a deposição é realizada usando-se uma am-pla faixa de densidades de corrente.

Em um aspecto, a invenção refere-se a uma composição de gal-vanização com liga de zinco-níquel ácida aquosa compreendendo uma com-posição de eletrólito e uma composição orgânica. Em uma modalidade parti-cular da invenção, a composição de eletrólito compreende uma fonte de íonsde zinco, uma fonte de íons de níquel, um agente de tamponamento de pH,e pelo menos um sal inorgânico adicional. A composição orgânica, de acor-do com esta modalidade da invenção, compreende um abrilhantador de ní-quel (de preferência um abrilhantador de níquel da Classe I e um abrilhanta-dor de níquel da Classe II), um ácido carboxílico aromático, um composto dealdeído ou cetona (de preferência um composto de aldeído ou cetona aro-mático), e um tensoativo (de preferência selecionados de tensoativos não-iônicos e tensoativos aniônicos). Em uma modalidade preferida, a composi-ção de galvanização com liga de zinco-níquel é livre de agentes quelantes etambém é livre de agentes produtores de íons de amônio em solução.

Em uma modalidade particular, a parte de composição de eletró-Iito da composição de galvanização compreende cloreto de zinco, cloreto deníquel hexaidratado, cloreto de potássio, ácido bórico e acetato de sódio. Acomposição de galvanização é particularmente útil pelo fato de a composi-ção de eletrólito poder ser padronizada para exigências específicas, e de acomposição orgânica poder ser variada para conferir propriedades desejadas.

De acordo com outro aspecto, a invenção apresenta um métodopara a deposição de uma liga de zinco-níquel sobre um substrato. Em umamodalidade, o método compreende a imersão do substrato em uma compo-sição de galvanização aquosa e aplicação de uma corrente elétrica ao subs-trato mergulhado durante um tempo suficiente para depositar uma camadade uma liga de zinco-níquel sobre o substrato. Em uma modalidade preferi-da, a composição de galvanização aquosa compreende uma composição deeletrólito compreendendo uma fonte de íons de zinco, uma fonte de íons deníquel, um agente de tamponamento de pH e pelo menos um sal inorgânicoadicional, e a composição orgânica compreende um abrilhantador de níquelda Classe I, um abrilhantador de níquel da Classe II, um ácido carboxílicoaromático, um composto de aldeído ou cetona e um tensoativo não-iônico ouaniônico.

O método da invenção é particularmente benéfico pelo fato deproporcionar a capacidade de depositar uma camada de liga de zinco-níquelcom uma concentração de níquel média que seja consistente quando a ca-mada de zinco-níquel é depositada usando-se densidades de corrente quevariem em uma ampla faixa. Em uma modalidade específica, a concentraçãode níquel média da camada de liga de zinco-níquel está na faixa de cerca de6% a cerca de 15%, com base no peso global da camada de zinco-níquel.De preferência, a concentração de níquel média está dentro dessa faixaquando a camada de deposição é aplicada usando-se uma densidade decorrente que esteja entre cerca de 5,4 A/m2 (0,5 ASF) a cerca de 1.292 A/m2(120 ASF).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção será agora descrita mais detalhadamente aseguir, com referência a modalidades específicas da invenção. De fato, ainvenção pode ser incorporada de muitas formas diferentes e não deve sertomada como limitada às modalidades aqui expostas; ao invés, essas moda-lidades são apresentadas para que esta exposição satisfaça às exigênciaslegais aplicáveis. Conforme usado neste relatório, e nas reivindicações ane-xas, as formas singulares "um", "uma", "o" e "a" incluem seus plurais, a me-nos que o contexto determine claramente de outra forma.

A presente invenção apresenta uma composição de galvaniza-ção utilizável em um método de galvanização para a deposição de uma ca-mada de liga de zinco-níquel sobre um substrato. A composição de galvani-zação da presente invenção é particularmente útil pelo fato de que é alta-mente versátil. Por exemplo, a composição de galvanização pode ser varia-da para conferir características físicas e químicas, incluindo proteção contracorrosão, ao substrato subjacente e uma estética agradável. A composiçãode galvanização também é versátil pelo fato de que excelentes camadas dedeposição com propriedades favoráveis podem ser conseguidas com umaúnica composição, usando, ao mesmo tempo, uma ampla faixa de densida-des de corrente de galvanização durante a deposição da camada. Em parti-cular, é possível depositar uma camada de liga de zinco-níquel com umaconcentração de níquel média preferida, mesmo quando a camada é deposi-tada usando uma ampla faixa de densidades de corrente. Também é possí-vel, de acordo com certas modalidades da invenção, depositar uma camadade liga de zinco-níquel que seja brilhante, brilhante e exiba alta ductilidade.

Várias modalidades da invenção são descritas em termos deserem "substancialmente livres" de certos compostos, elementos, íons ououtros componentes similares. Portanto, conforme usado na descrição dainvenção, "substancialmente livre" deve significar que o composto, elemento,íon ou outro componente similar está presente, no máximo, em apenasquantidades residuais (isto é, uma concentração tão diminuta que a presen-ça do composto, elemento, íon ou outro componente similar não tenha ne-nhum efeito adverso sobre as propriedades desejadas do revestimento). Depreferência, "substancialmente livre" indica que o composto, elemento, íonou outro componente similar especificado está completamente ausente ounão está presente em nenhuma quantidade mensurável por técnicas geral-mente usadas na técnica.

A composição de galvanização da invenção se distingue particu-larmente de outros sistemas ácidos aquosos pelo fato de que a composiçãoé substancialmente livre de quelantes e também é substancialmente livre deagentes produtores de íons de amônio livres em solução aquosa. Conformeacima indicado, os sistemas de galvanização anteriormente conhecidos naindústria são afligidos pelo uso de quelantes, que mantêm íons metálicoscomplexos em solução. Muitos desses sistemas também incluem amônia oucompostos produtos de íons de amônio, o que também é indesejável. A pre-sença desses agentes leva a exigências de tratamento sérias e caras. Deacordo com a composição única aqui descrita, é possível fornecer uma com-posição de galvanização que seja substancialmente livre de quelantes e íonsde amônio, assim como dos problemas associados a eles. A composição degalvanização da invenção é substancialmente livre de quelantes e agentescapazes de produzir íons de amônio livres em solução aquosa. Portanto, acomposição contém, no máximo, apenas quantidades residuais de quelantesou íons de amônio, em uma concentração tão diminuta que a presença dequelantes ou íons de amônio não tenha nenhum efeito sobre a galvanizaçãoe não tenha nenhum impacto adverso sobre a saúde ou ambiente. Mais pre-ferivelmente, a composição de galvanização não contém quelantes ou íonsde amônio.

A composição de galvanização da invenção compreende umacomposição de eletrólito e uma composição orgânica. Portanto, é possívelpreparar inúmeras composições de galvanização utilizáveis para a deposi-ção de uma camada de liga de zinco-níquel com propriedades especifica-mente definidas. Isso pode ser conseguido variando-se uma das ou ambasas composições de eletrólito e orgânica. Por exemplo, de acordo com umamodalidade da invenção, prepara-se uma composição de eletrólito básica(ou padrão), e a composição de galvanização global é variada por alteraçãoseletiva apenas dos componentes da composição oargânica.

Os vários componentes da composição de eletrólito e da com-posição orgânica são descritos mais completamente abaixo, tanto em termosde tipos, classes e exemplos específicos dos componentes da composição,quanto de quantidades e concentrações dos componentes. As concentra-ções apresentadas para os componentes individuais da composição de ele-trólito e da composição orgânica são apresentadas com base no volumeglobal da composição de galvanização da invenção. Portanto, embora seapresentem concentrações para cada componente individualmente, as fai-xas de concentrações apresentadas não devem ser vistas como limitadas àcomposição de eletrólito especificamente ou à composição orgânica especi-ficamente. Ao invés, as concentrações apresentadas referem-se à composi-ção de galvanização global, incluindo os componentes da composição deeletrólito e os componentes da composição orgânica.

As concentrações aqui apresentadas referem-se às concentra-ções da composição global no momento de uso. Conforme adicionalmentedescrito aqui, a composição de eletrólito ou a composição orgânica pode serapresentada em uma forma em que a concentração de um ou mais compo-nentes esteja fora das faixas aqui apresentadas para os componentes indivi-duais da composição de galvanização. A capacidade de fornecer os várioscomponentes da composição da invenção em concentrações diferentes dasaqui apresentadas não deve ser vista, entretanto, como diferindo da inven-ção reivindicada. Ao invés, as concentrações aqui apresentadas descrevemas concentrações dos vários componentes no momento de uso da composi-ção de galvanização, e qualquer composição preparada ou apresentada demodo que as concentrações dos vários componentes estejam dentro dasfaixas aqui apresentadas no momento de uso da composição de galvaniza-ção estaria englobada pela presente invenção.

A composição de eletrólito compreende uma fonte de íons dezinco e uma fonte de íons de níquel. Conforme aqui usado, o termo fonte deíons de zinco significa qualquer material capaz de fornecer cátions de zincolivres quando em uma solução aquosa. Da mesma forma, o termo fonte deíons de níquel significa qualquer material capaz de fornecer cátions níquellivres quando em solução. A fonte de íons de zinco e a fonte de íons de ní-quel incluem, de preferência, sais dos metais; entretanto, a fonte de íons dezinco e a fonte de íons de níquel não se limitam a esses sais. Ao invés, asfontes podem ser qualquer material que forneça pelo menos alguns íons dezinco e íons de níquel livres, como zinco elementar e níquel elementar. Asfontes de zinco e níquel também podem incluir outras ligas metálicas, com-postos contendo zinco ou níquel e similares.

Em uma modalidade preferida, os íons de zinco e os íons de ní-quel são fornecidos na forma de sais solúveis de zinco e níquel. Particular-mente, a fonte de íons de zinco e a fonte de íons de níquel podem ser saisinorgânicos dos metais. Esses sais inorgânicos incluem, por exemplo, hale-tos e também incluem sais contendo carbono, nitrogênio ou enxofre, comocarbonatos, nitratos e sulfatos, assim como seus hidratos. Em uma modali-dade particular, a fonte de íons de zinco é selecionada do grupo que consis-te em cloreto de zinco, sulfato de zinco, acetato de zinco, carbonato de zincoe sulfamato de zinco. Em outra modalidade particular, a fonte de íons de ní-quel é selecionada do grupo que consiste em cloreto de níquelrsulfato deníquel, acetato de níquel, carbonato de níquel e sulfamato de níquel. Emuma modalidade particularmente preferida, a fonte de íons de zinco e a fontede íons de níquel são selecionadas dos sais cloreto e sulfato de zinco e ní-quel.

A fonte de íons de zinco e a fonte de íons de níquel devem estarcada uma presente em uma quantidade utilizável para atingir e manter umaconcentração funcional de íons de zinco e íons de níquel (isto é, uma con-centração suficiente para deposição de uma camada de liga de zinco-níquelsobre um substrato durante a galvanização). De preferência, a composiçãode eletrólito inclui íons de zinco em uma quantidade de cerca de 15 g/L acerca de 120 g/L, com base no volume global da composição de galvaniza-ção da invenção. Em modalidades adicionais, os íons de zinco estão presen-tes em uma quantidade de cerca de 25 g/L a cerca de 100 g/L, de cerca de30 g/L a cerca de 80 g/L, ou de cerca de 40 g/L a cerca de 60 g/L.

Para atingir e manter uma concentração funcional de íons deníquel na composição de eletrólito, é preferível que os íons de níquel este-jam presentes em uma quantidade de cerca de 10 g/L a cerca de 100 g/L,com base no volume global da composição de galvanização. Em modalida-des adicionais, os íons de níquel estão presentes em uma quantidade decerca de 15 g/L a cerca de 80 g/L, de cerca de 20 g/L a cerca de 60 g/L, oude cerca de 30 g/L a cerca de 40 g/L.

A composição de eletrólito de acordo com a invenção tambémcompreende um agente de tamponamento de pH. Qualquer agente de tam-ponamento de pH comumente reconhecido como utilizável em composiçõesde galvanização, particularmente composições de galvanização com zinco eníquel, pode ser usado de acordo com a invenção. Por exemplo, ácidos car-boxílicos e boratos são particularmente úteis. O agente de tamponamento depH usado na invenção está limitado apenas pelo fato de que não deve sercapaz de agir também como um agente de formação de complexo (isto é,um quelante), e de que não deve ser capaz de fornecer íons de amônio Ii-vres em solução aquosa. Em uma modalidade preferida, o agente de tampo-namento de pH inclui ácido bórico. Em outra modalidade preferida, o agentede tamponamento de pH inclui acetato de sódio. Além disso, exemplos nãoIimitativos de tampões não formadores de complexo utilizáveis de acordocom a presente invenção incluem ácido fosfórico, diidrogênio fosfato de só-dio ou potássio, benzoatos e hidroxibenzoatos.

Em uma modalidade da invenção, apresentam-se múltiplos a-gentes de tampão. A inclusão de múltiplos agentes de tampão pode ser par-ticularmente útil, particularmente em um sistema complexo, para a manuten-ção de um pH específico. De preferência, a composição de eletrólito da in-venção tem um pH que indica uma composição que seja pelo menos leve-mente ácida. A composição de eletrólito tem, de preferência, um pH que sejamenor que cerca de 7. Em certas modalidades, a composição de eletrólitotem um pH de cerca de 2 a cerca de 7, de cerca de 4 a cerca de 6,5 ou decerca de 5 a cerca de 6.

Para manter um pH desejado, é preferível que o agente de tam-ponamento usado na composição de eletrólito seja particularmente adequa-do para resistir a deslocamento no pH fora das faixas preferidas acima des-critas. Portanto, é preferível que o agente de tamponamento usado na com-posição de eletrólito tenha um valor de pKa de cerca de 4 a cerca de 6,5. Emmodalidades adicionais, o agente de tamponamento tem um pKa de cercade 4,5 a cerca de 6 ou um pKa de cerca de 5 a cerca de 6.

A quantidade de agente de tamponamento incluída na composi-ção de eletrólito pode variar dependendo do pH desejado da composição, dovalor de pKa conhecido do agente de tamponamento e de outros parâmetrosdo processo de galvanização, conforme seria reconhecido por aqueles ver-sados na técnica. Em uma modalidade particular da invenção, ácido bórico eacetato de sódio são incluídos na composição de eletrólito como agentes detamponamento de pH. De acordo com uma modalidade, o ácido bórico éfornecido em uma concentração de cerca de 20 g/L a cerca de 50 g/L, decerca de 25 g/L a cerca de 45 g/L, ou de cerca de 30 g/L a cerca de 40 g/L,com base no volume global da composição de galvanização. Ainda de acor-do com uma modalidade, o acetato de sódio è fornecido em uma concentra-ção de cerca de 20 g/L a cerca de 60 g/L, de cerca de 25 g/L a cerca de 55g/L, ou de cerca de 30 g/L a cerca de 50 g/L.

De acordo com outra modalidade particular da invenção, a com-posição de eletrólito também compreende pelo menos um sal inorgânico a-dicional. Conforme acima indicado, a fonte de íons de zinco e a fonte de íonsde níquel podem incluir sais inorgânicos. De preferência, pelo menos um salinorgânico adicional é incluído além de quaisquer sais inorgânicos incluídoscomo fonte de íons de zinco ou fonte de íons de níquel. Essa linguagem re-ferente a pelo menos um sal inorgânico adicional pretende apenas distinguiro sal inorgânico adicional do sal de zinco ou sal de níquel possivelmente u-sado como fonte de íons de zinco ou níquel e não pretende limitar as fontesde íons de zinco e níquel a sais inorgânicos.Os sais inorgânicos adicionais são particularmente incluídos nacomposição de eletrólito com a função de aumentar a condutividade dacomposição de galvanização global. Qualquer sal inorgânico comumentereconhecido como utilizável para aumentar a condutividade em uma soluçãode galvanização pode ser usado de acordo com a invenção. De preferência,os sais inorgânicos adicionais são compatíveis com outros componentes desal da composição de eletrólito. Por exemplo, em uma modalidade da inven-ção, a fonte de íons de zinco é cloreto de zinco, e a fonte de íons de níquel écloreto de níquel hexaidratado. Nessa modalidade da invenção, é útil que osal inorgânico adicional fornecido para aumentar a condutividade da compo-sição inclua um sal de cloreto, como cloreto de sódio ou cloreto de potássio.Sais inorgânicos adicionais particularmente úteis incluem sulfato de sódio,sulfato de potássio, acetato de sódio, ácido metanossulfônico e ácido sulfâ-mico.

A quantidade de sais inorgânicos adicionais adicionada à com-posição de eletrólito para aumentar a condutividade da composição podevariar dependendo da fonte de íons de zinco e da fonte de íons de níquelusadas na composição e também pode ser afetada por parâmetros adicio-nais do processo de galvanização. Em uma modalidade, o sal inorgânicoadicional é fornecido a uma concentração de cerca de 50 g/L a cerca de 500g/L, com base no volume global da composição de galvanização. Em moda-lidades adicionais, o sal inorgânico adicional é fornecido a uma concentraçãode cerca de 75 g/L a cerca de 450 g/L, de cerca de 100 g/L a cerca de 400g/L, de cerca de 125 g/L a cerca de 375 g/L, ou de cerca de 150 g/L a cercade 350 g/L.

A composição de galvanização da invenção também compreen-de uma composição orgânica. A composição da invenção é particularmenteútil pelo fato de que pode variar amplamente para conferir propriedades be-néficas específicas ao revestimento depositado sobre o substrato usando-sea composição. Particularmente, pode-se preparar uma única composição deeletrólito, por exemplo, como uma solução de estoque, e a composição or-gânica adicionada à composição de eletrólito pode ter uma composição vari-ável.

Múltiplos tipos diferentes de compostos orgânicos podem serusados na composição orgânica. Por exemplo, a composição orgânica podeincluir compostos comumente usados em sistemas de galvanização comzinco, como ácidos carboxílicos aromáticos, tensoativos aniônicos, tensoati-vos não-iônicos, hidrótropos e compostos de carbonila, como cetonas e al-deídos. A composição orgânica também pode incluir compostos comumenteusados em sistemas de galvanização com níquel, particularmente compos-tos conhecidos geralmente como abrilhantadores.

Geralmente, a composição orgânica da invenção pode incluircompostos comumente classificados no campo de galvanização de acordocom uma função específica apresentada pelos compostos. Por exemplo, acomposição orgânica pode incluir compostos classificados como abrilhanta-dores de níquel da Classe I, abrilhantadores de níquel da Classe II, abrilhan-tadores de topo, abrilhantadores auxiliares, veículos, agentes de dutilidade,agentes de nivelamento, refinadores de grão, anticorrosivos, endurecedorese outras classes de aditivos reconhecíveis como utilizáveis por aqueles ver-sados na técnica. Esses aditivos são descritos e exemplificados em váriostextos. Veja, por exemplo, F. A. Lowenheim, Modern Electroplating (1974),3ã ed., Nova Iorque, John Wiley & Sons, Inc., e J. K. Dennis e Τ. E. Such,Nickel and Chromium Plating (1972), Londres, Butterworths & Co., ambos^aqui incorporados por referência.

De acordo com uma modalidade particular da invenção, a com-posição orgânica compreende um abrilhantador de níquel da Classe I, umabrilhantador de níquel da Classe II, um ácido carboxílico aromático, umcomposto de aldeído ou cetona e um tensoativo selecionado de tensoativosnão-iônicos e aniônicos.

Os abrilhantadores de níquel da classe I são tipicamente enten-didos como compostos orgânicos aromáticos ou insaturados que incluemenxofre, como ácidos sulfúricos, ácidos sulfônicos, sulfonamidas, sulfimidase seus sais. Quaisquer compostos geralmente entendidos como sendo abri-lhantadores de níquel da Classe I podem ser usados na composição orgâni-ca da invenção. Em particular, esses abrilhantadores podem incluir alquilnaftalenos, ácidos benzeno sulfônicos, ácidos benzeno dissulfônicos, ácidosbenzeno trissulfônicos, ácidos naftaleno dissulfônicos, ácidos naftaleno tris-sulfônicos, benzeno sulfonamidas, naftaleno sulfonamidas, benzeno sulfoni-midas, naftaleno sulfonimidas, vinil sulfonamidas, alil sulfonamidas, seussais e suas combinações.

Abrilhantadores de níquel da Classe I, conforme usados de a-cordo com a invenção, podem ser incorporados na composição orgânicaisoladamente ou em combinações adequadas. Geralmente, compostos iden-tificados como abrilhantadores de níquel da Classe I são utilizáveis paraproporcionar as seguintes funções:

- fornecer depósitos semilustrosos ou produzir refino de grão;

- agir como agentes de ductilidade, particularmente quando usa-dos em combinação com outros tipos de compostos orgânicos, como abri-lhantadores da Classe II;

- controlar a tensão interna de depósitos, em geral tornando atensão desejavelmente compressiva;

- introduzir um teor de enxofre controlado na camada galvaniza-da para afetar de maneira desejável a reatividade química, conferindo, dessaforma, uma ação anticorrosiva aumentada; e

- minimizar a formação de furos.

Exemplos específicos, não limitativos, de abrilhantadores de ní-quel da Classe I utilizáveis na composição orgânica da invenção incluem:sacarina (e seus sais, como sacarina sódica); bis-benzenossulfonilimida;carboxietil isotiurônio betaína; 2-tioidantoína; ácido 1,3,6-naftaleno trissulfô-nico de trissódio; ácido 1,3,7-naftaleno trissulfônico de trissódio; ácido ben-zeno sulfínico; estireno sulfonato de sódio; ácido p-tolueno sulfínico; ácido p-tolueno sulfônico; ditolilsulfimida; sal sódico de di-o-tolil dissulfimida; sal só-dico de dibenzeno dissulfimida; ácido piridina-3-sulfôníco; ácido p-vinilbenzeno sulfônico; alil sulfonato de sódio; vinil sulfonato de sódio; pro-pargil sulfonato de sódio; benzeno monossulfonato de sódio; dibenzeno sul-fonimida; benzeno monossulfinato de sódio; 3-cloro-2-buteno-1-sulfonato desódio; β-estireno sulfonato de sódio; monoalil sulfamida; dialil sulfamida;propina sulfonato de sódio; alil sulfonato de sódio e alil sulfonamida;

A concentração do abrilhantador de níquel da Classe I incluídona composição de galvanização pode variar dependendo do composto parti-cular usado, assim como das propriedades desejadas específicas a seremconferidas pela liga de zinco-níquel para deposição. De acordo com umamodalidade da invenção, o abrilhantador de níquel da Classe I está presenteem uma concentração de cerca de 0,1 g/L a cerca de 5 g/L. Em modalidadesadicionais, o abrilhantador de níquel da Classe I está presente em uma con-centração de cerca de 0,2 g/L a cerca de 4 g/L, de cerca de 0,3 g/L a cercade 3,5 g/L, ou de cerca de 0,4 g/L a cerca de 3 g/L.

Abrilhantadores de níquel da Classe Il são geralmente entendi-dos como materiais orgânicos insaturados que produzem nivelamento e au-mento o brilho de um depósito galvanizado, quando usado juntamente comum abrilhantador de níquel da Classe I. Tipicamente, os abrilhantadores deníquel da Classe Il podem ser usados isoladamente ou em combinação eincluem derivados de álcoois ou aminas acetilênicas ou etilênicas (e seusprodutos de reação com epóxidos), N-heterocíclicos (como compostos à ba-se de piridina), álcoois acetilênicos etoxilados e propoxilados, cumarinas ecompostos contendo um grupo carbonitrila (C=N).

Exemplos específicos, não limitativos, de abrilhantadores de ní-quel da Classe Il utilizáveis na composição orgânica da invenção incluem: 2-butina-1,4-diol dipropoxilado; 1,4-di(P-hidroxietóxi)-2-butina; 1,4-di-(p-hidróxi-Y-cloropropóxi)-2-butina; 1,4-di-(p-Y-epoxipropóxi)-2-butina; 1,4-di-(2'-hidróxi-4'-oxa-6'-heptenóxi)-2-butina; cloreto de N-1,2-dicloropropenila; brometo de2,4,6-trimetil N-proparil piridínio; brometo de N-alil quinaldínio; brometo de N-alil quinolínio; 2-butina-1,4-diol; álcool propargílico; N-N-dietil-2-propina-amina; cloreto de dimetildialilamônio; pridínio-propil-sulfobetaína; 2-metil-3-butin-2-ol; tiodiproprionitrila; éter hidroxietil propinílico; éter β-hidroxipropilpropinílico; bis-(éter p-hidroxipropílico)-2-butin-1 -,4-diol; ácido γ-propinóxipropil sulfônico; ácido Y-propinóxi^-hidroxipropil sulfônico; 1-(γ-sulfopropóxi)-2-butin-4-ol; e 1,4-di-(p-hidróxi-Y-sulfônico)-2-butina. Abrilhan-tadores de níquel da Classe Il particularmente úteis na composição orgânicada invenção incluem álcool propargílico, 2-butina-1,4-diol, N,N-dietil-2-propina-amina, cloreto de dimetildialilamônio, piridínio-propil-sulfobetaína eseus derivados.

A concentração do abrilhantador de níquel da Classe Il incluídona composição de galvanização pode variar dependendo do composto parti-cular usado, assim como das propriedades desejadas específicas a seremconferidas pela liga de zinco-níquel para deposição. De acordo com umamodalidade da invenção, o abrilhantador de níquel da Classe Il está presen-te em uma concentração de cerca de 0,05 g/L a cerca de 3 g/L. Em modali-dades adicionais, o abrilhantador de níquel da Classe Il está presente emuma concentração de cerca de 0,1 g/L a cerca de 2,5 g/L, de cerca de 0,15g/L a cerca de 2 g/L, ou.de cerca de 0,2 g/L a cerca de 1,8 g/L, com base novolume global da composição de galvanização.

Ácidos carboxílicos aromáticos são comumente usados em ba-nhos de galvanização com zinco como abrilhantadores básicos. Portanto,qualquer ácido carboxílico aromático (ou combinação deles) geralmente re-conhecido por aqueles versados na técnica como utilizável em um banho degalvanização com zinco pode ser usado na coposição aromática da presenteinvenção. Conforme aqui usado, o termo ácido carboxílico aromático tam-bém pretende se referir a sais e derivados de ácidos carboxílicos aromáti-cos. Exemplos não Iimitativos de ácidos carboxílicos aromáticos utilizáveisna composição orgânica da invenção incluem ácido benzóico, benzoato desódio, ácido salicílico, salicilato de sódio, niacina, niacinamida, ácido cinâmi-co, ácido fenil propiólico, ácido benzoil acético, ácido o-cumárico e éster etí-Iico de ácido benzoil acético. Ácidos carboxílicos orgânicos particularmentepreferidos para uso na composição orgânica da invenção incluem benzoatode sódio, ácido salicílico, niacina e niacinamida.

A concentração do ácido carboxílico aromático incluído na com-posição de galvanização pode variar dependendo do composto particularusado, assim como das propriedades desejadas específicas a serem confe-ridas pela liga de zinco-níquel para deposição. De acordo com uma modali-dade da invenção, o ácido carboxílico aromático está presente em uma con-centração de cerca de 0,01 g/L a cerca de 3 g/L. De acordo com modalida-des adicionais, o ácido carboxílico aromático está presente em uma concen-tração de cerca de 0,02 g/L a cerca de 2,5 g/L, de cerca de 0,05 g/L a cercade 2 g/L, ou de cerca de 0,1 g/L a cerca de 1,5 g/L, com base no volumeglobal da composição de galvanização.

A composição orgânica da invenção também inclui um compostode carbonila. Conforme aqui usado, um composto de carbonila pretende sereferir a compostos em que o grupo funcional primário seja um grupo carbo-nila. Em particular, os compostos de carbonila da invenção são aldeídos ecetonas, com referência particular sendo dada a compostos de aldeído aro-máticos e compostos de cetona aromáticos. Esses compostos de aldeído ecompostos de cetona são tipicamente usados como abrilhantadores de topoem sistemas de galvanização com zinco para melhorar o brilho especular dacamada de zinco depositada sobre um substrato.

O composto de aldeído ou cetona da composição orgânica podecompreender um composto de aldeído único ou um composto de cetona úni-co, ou dois ou mais desses compostos. Portanto, a composição orgânicapode incluir um composto de aldeído e um ou mais compostos de cetona, oua composição pode incluir um composto de cetona e um ou mais compostosde aldeído. De preferência, a composição orgânica da invenção inclui pelomenos dois compostos selecionados do grupo de compostos de aldeído ecompostos de cetona.

A composição orgânica da invenção pode incluir qualquer aldeí-do ou cetona aromática tipicamente reconhecida como utilizável como umabrilhantador de zinco, como aril aldeídos, aril cetonas, aril aldeídos e ceto-nas de anel halogenado, aldeídos e cetonas heterocíclicas, aldeídos e ceto-nas aril olefínicos, Iactona aril olefínica e aldeídos e cetonas carbocíclicasolefínicas. Exemplos não Iimitativos de compostos de aldeído e compostosde cetona utilizáveis na composição orgânica da invenção incluem: aldeídoo-anísico; aldeído p-anísico; o-clorobenzaldeído; p-clorobenzaldeído; cianl-deído; piperonal; benzilideno acetona; 2,4-diclorobenzaldeído; 2,6-diclorobenzaldeído; 2-hidróxi-1-naftaldeído; furfuril acetona; tiofeno aldeído;benzal acetona; e β-ionona. Em particular, os compostos de aldeído e ceto-na utilizáveis na composição orgânica incluem benzilideno acetona, aldeídop-anísico. o-clorobenzaldeído, diclorobenzaldeído, cinaldeído e piperonal.

A concentração do composto de aldeído ou composto de cetonaincluído na composição de galvanização pode variar dependendo do com-posto particular usado, assim como das propriedades desejadas específicasa serem conferidas à liga de zinco-níquel para deposição. De acordo comuma modalidade da invenção, a concentração total de compostos de aldeí-do, composto de cetona ou suas combinações, presentes na composição éde cerca de 1 mg/L a cerca de 100 mg/L. Em modalidades adicionais, a con-centração total é de cerca de 2 mg/L a cerca de 75 mg/L, de cerca de 2,5mg/L a cerca de 50 mg/L, ou de cerca de 3 mg/L a cerca de 40 mg/L, combase no volume global da composição de galvanização.

A composição orgânica da invenção também compreende um oumais tensoativos selecionados do grupo de tensoativos não-iônicos e tenso-ativos aniônicos. Esses tensoativos são geralmente utilizáveis como abri-Ihantadores ou agentes de refino de grão em sistemas de galvanização comzinco. O tensoativo não-iônico ou aniônico usado na composição orgânicapode estar presente isoladamente ou como uma combinação de tensoativos.

Por exemplo, a composição pode incluir múltiplos tensoativos não-iônicos,múltiplos tensoativos aniônicos ou um ou mais tensoativos não-iônicos emcombinação com um ou mais tensoativos aniônicos. Em uma modalidadepreferida da invenção, a composição orgânica inclui pelo menos um tensoa-tivo não-iônico e pelo menos um tensoativo aniônico. Exemplos de tensoati-vos não-iônicos e aniônicos utilizáveis de acordo com várias modalidades dainvenção são descritos em Lange, Robert K., Surfactants: A Practical Hand-book, Hanser Gardner Publications (1999), que é aqui incorporado por refe-rência em sua inteireza.

Tipos de tensoativos não-iônicos utilizáveis na composição or-gânica da invenção incluem os seguintes: homopolímeros de oxido de etile-no (como polietileno glicóis); homopolímeros de oxido de propileno (comopolipropileno glicóis). copolímeros de blocos de oxido de propileno-óxido deetileno (como copolímeros de blocos de etileno glicol-propileno glicol); produ-tos de condensação de óxido de etileno com naftol e álcoois graxos de ca-deia longa, aminas graxas de cadeia longa, ácidos graxos de cadeia longa ealquil fenol de cadeia longa (em que o grupo graxo de cadeia longa tem 6 -30 átomos de carbono); alquil fenóis alcoxilados; alquil naftóis; álcoois mono-ídricos alifáticos; e álcoois poliídricos alifáticos; etoxilatos de oxo álcool; eto-xilatos de alquilfenol; etoxilatos de álcool graxo; e etoxilatos de β-naftol.

Exemplos específicos, não limitativos, de tensoativos não-iônicos utilizáveis na composição orgânica da invenção incluem os seguin-tes: nonilfenol (como o nonilfenol etoxilato IGEPAL C0-730®, disponível naStepan Company, e o nonilfenol etoxilato sulfato de sódio WITCOLATE®D51-53, disponível na Akzo Nobel) e vários tensoativos de polietileno glicol(PEG), como Carbowax 3350, que é um polímero PEG com um peso mole-cular médio de cerca de 3.350. Exemplos não limitativos adicionais de ten-soativos não-iônicos utilizáveis na invenção incluem copolímeros de óxido deetileno/óxido de propileno com pesos moleculares entre cerca de 2.000 ecerca de 8.000, como GENAPOL® PF20 e GENAPOL® PF40 (disponíveisna Clariant Corporation).

Vários tipos de tensoativos aniônicos utilizáveis na composiçãoorgânica da invenção incluem os seguintes: di-alquilsulfossuccinatos de só-dio, alquilalcoxilatos sulfonatados ou sulfatados, alquilfenol sulfonatos ousulfatos e ácidos naftalenossulfônicos ou produtos de condensação. Exme-plos específicos não limitativos de tensoativos aniônicos utilizáveis na com-posição orgânica da invenção incluem diisobutil sulfossuccinato de sódio ediexil sulfossuccinato de sódio (como GEMTEX® 445 e GEMTEX® 680, dis-poníveis na Finetex, Inc.) e o sal de éter polialcóxi naftílico sulfatado Nape14-90, que é disponível na Raschig Corporation.

A concentração dos tensoativos incluídos na composição de gal-vanização pode variar dependendo do composto particular usado, assimcomo das propriedades desejadas específicas a serem conferidas à liga dezinco-níquel para deposição. De acordo com uma modalidade da invenção,os tensoativos selecionados do grupo de tensoativos não-iônicos e aniônicosestão presentes em uma concentração total de cerca de 0,05 g/L a cerca de10 g/L. Em modalidades adicionais, os tensoativos estão presentes em umaconcentração total de cerca de 0,1 g/L a cerca de 8 g/L, de cerca de 0,15 g/La cerca de 6 g/L, ou de cerca de 0,2 g/L a cerca de 5 g/L, com base no vo-lume global da composição de galvanização.

Em certas modalidades, a composição orgânica da invençãotambém pode compreender um ou mais compostos reconhecidos como hi-drótropos. Um hidrótropo é geralmente entendido como sendo uma substân-cia química capaz de aumentar a solubilidade aquosa de várias substânciasquímicas orgânicas levemente solúveis. Hidrótropos são particularmente Ci-teis para aumentar a solubilidade de tensoativos, particularmente tensoativosnão-iônicos. Hidrótropos podem ser classificados como moléculas não ten-soativos, como cumeno sulfonatos, xileno sulfonatos, glicol éter sulfatos euréias, ou como moléculas tensoativos, como C8 - Ci0 álcool graxo sulfatos,2-etilexilsulfato e 2-etilexil-iminodipropionato. Embora hidrótropos conven-cionais ajam principalmente como solubilizadores, hidrótropos do tipo surfa-trante são capazes de formar micelas e ter bom poder de umectação. Tantohidrótropos do tipo não tensoativo, quanto do tipo tensoativo podem ser usa-dos de acordo com a invenção. Em uma modalidade específica, a composi-ção orgânica inclui cumeno sulfato de sódio. Sais adicionais de compostoshidrótropos também podem ser usados na invenção.

A concentração dos compostos hidrótropos incluídos na compo-sição de galvanização pode variar dependendo do composto particular usa-do, assim como das propriedades desejadas específicas a serem conferidasà liga de zinco-níquel para deposição. De acordo com uma modalidade dainvenção, um ou mais compostos hidrótropos estão presentes em uma con-centração total de cerca de 0,1 g/L a cerca de 1 g/L. Em modalidades adi-cionais, os tensoativos estão presentes em uma concentração total de cercade 0,1 g/L a cerca de 0,8 g/L, de cerca de 0,2 g/L a cerca de 0,7 g/L, ou decerca de 0,3 g/L a cerca de 0,5 g/L, com base no volume global da composi-ção de galvanização.Conforme anteriormente indicado, a composição de galvaniza-ção da invenção é particularmente benéfica pelo fato de ser facilmente modi-ficável para usos particulares. A composição de eletrólito e a composiçãoorgânica, particularmente a composição orgânica, podem ser especificamen-te modificadas para se adaptarem a necessidades e parâmetros de galvani-zação particulares para uso em um método de galvanização.

A composição de galvanização pode ser preparada por batela-das, em que todos os componentes da composição de eletrólito e todos oscomponentes da composição orgânica são adicionados de uma vez, for-mando, dessa maneira, a composição de galvanização. Alternativamente, acomposição de eletrólito e a composição orgânica podem ser preparadasseparadamente, e volumes apropriados das duas composições combinadospara formar a composição de galvanização. Em uma modalidade particular,a composição de eletrólito é preparada separadamente como uma soluçãode estoque ou solução padrão. Quando se deseja formar uma composiçãode galvanização, um volume apropriado da composição de eletrólito de es-toque pode ser tirado para uso na preparação da composição de galvaniza-ção. Essa preparação pode englobar a adição de um volume apropriado deuma composição orgânica preparada pronta ou a adição separada dos com-ponentes desejados da composição orgânica ao volume separado da com-posição de eletrólito.

Em uma modalidade, a composição de eletrólito compreendecloreto de níquel, cloreto de zinco, cloreto de potássio, ácido borídrico e ace-tato de sódio. Essa modalidade é particularmente útil como composição deestoque, conforme aqui descrita, em que quantidades definidas da composi-ção de estoque podem ser combinadas com uma composição orgânica pre-determinada para preparar a composição de galvanização da invenção. Evi-dentemente, deve-se entender que outras composições de eletrólito poderi-am ser preparadas e combinadas de maneira similar com componentes dacomposição orgânica para preparar uma composição de galvanização deacordo com a invenção.

Várias composições orgânicas diferentes poderiam ser prepara-das de acordo com a invenção. Em uma modalidade, uma composição or-gânica compreende sacarina sódica, bis-benzenossulfonilimida, benzòato desódio, Nape 14-90, Carbowax 3350, cloreto de dimetildialil-amônio e benzili-deno acetona. Essa composição poderia particularmente ser combinada comuma quantidade predeterminada de uma composição de eletrólito de acordocom a invenção.

Em outra modalidade, uma composição orgânica de acordo coma invenção compreende sacarina sódica, bis-benzenossulfonilimida, benzoa-to de sódio, Nape 14-90, Carbowax 3350, cloreto de dimetildialil-amônio ebenzilideno acetona. Essa composição também poderia ser combinada comuma quantidade predeterminada de uma composição de eletrólito de acordocom a invenção.

Em ainda outra modalidade, uma composição orgânica de acor-do com a invenção compreende sacarina sódica, bis-benzneossulfonilimida,benzoato de sódio, Nape 14-90, Carbowax 3350, cloreto de dimetildialil-amônio, benzilideno acetona, clorobenzaldeído e cumeno sulfonato de sódio.Essa composição também poderia ser combinada com uma quantidade pre-determinada de uma composição de eletrólito de acordo com a invenção.

Em ainda outra modalidade, uma composição orgânica de acor-do com a invenção compreende sacarina sódica, bis-benzenossulfonilimida,benzoato de sódio, Nape 14-90, Carbowax 3350, cloreto de dimetildialil-amônio, 2-tioidantoína, benzilideno acetona, o-clorobenzaldeído e cumenosulfonato de sódio. Mais uma vez, essa composição poderia ser combinadacom uma quantidade predeterminada de uma composição de eletrólito deacordo com a invenção.

Além do mais, em outra modalidade, uma composição orgânicade acordo com a invenção compreende sacarina sódica, bis-benzneossulfonilimida, benzoato de sódio, Nape 14-90, Carbowax 3350, clo-reto de dimetildialil-amônio, carboxietil isotiurônio betaína, benzilideno ace-tona, o-clorobenzaldeído e cumeno sulfonato de sódio. Como antes, essacomposição poderia ser combinada com uma quantidade predeterminada deuma composição de eletrólito de acordo com a invenção.A presente invenção também engloba um método para a depo-sição de uma liga de zinco-níquel sobre um substrato por incorporação dacomposição de galvanização conforme aqui descrita em um processo degalvanização. Em uma modalidade, o método compreende a imersão dosubstrato em uma composição de galvanização de acordo com a descriçãoacima e aplicação de uma corrente elétrica ao substrato mergulhado duranteum tempo suficiente para depositar uma camada de liga de zinco-níquel so-bre o substrato.

O método da invenção é particularmente útil pelo fato de propor-cionar uma deposição de camada de liga de zinco-níquel com uma concen-tração de níquel desejada, assim como um desempenho estético agradável,em uma ampla faixa de densidades de corrente. Uma composição de ligauniforme independente da densidade de corrente é altamente desejável nocampo da galvanização com liga de zinco-níquel. Em métodos de deposiçãode zinco-níquel anteriormente conhecidos, o teor de níquel na liga deposita-da aumentava significativamente quando a densidade de corrente aplicadaao substrato diminuía. Isso é problemático em múltiplos aspectos. Uma ca-mada de liga de zinco-níquel depositada sobre um substrato pode exibir múl-tiplas características desfavoráveis quando a porcentagem em peso de ní-quel presente na camada de liga de zinco-níquel, com base no peso globalda camada de liga de zinco-níquel, é maior que cerca de 16%. Em particular,camadas de liga de zinco-níquel depositadas com uma concentração de ní-quel média maior que cerca de 16% podem exibir propriedades desfavorá-veis, como fragilidade e dificuldade em aceitar revestimentos subseqüentes,como revestimentos de conversão de cromo. Além disso, quando a concen-tração de níquel média na liga de zinco-níquel depositada global excede cer-ca de 10%, a liga depositada se torna de aparência preta, o que é em geralindesejável (particularmente quando se requer um acabamento claro e bri-lhante).

De preferência, a liga de zinco-níquel depositada sobre o subs-trato de acordo com o método da presente invenção tem uma porcentagemem peso de níquel que está na faixa de cerca de 5% a cerca de 15%, combase no peso global da liga de zinco-níquel depositada. De acordo com mo-dalidades adicionais, o teor de níquel da liga de zinco-níquel depositada é decerca de 6% a cerca de 14%, de cerca de 7% a cerca de 13%, ou de cercade 8% a cerca de 12%. Em geral, pode-se esperar que uma camada de ligade zinco-níquel depositada aplicada de acordo com certas modalidades dainvenção, com um teor de níquel dentro dessas faixas, seja clara, brilhante edúctil, que são propriedades altamente desejáveis em substratos galvaniza-dos com liga de zinco-níquel.

O método de galvanização da invenção é particularmente útilpelo fato de o método poder empregar densidades em uma ampla faixa, semafetar de maneira adversa as propriedades físicas ou estéticas da camadade liga de zinco-níquel depositada sobre o substrato. Conseqüentemente, épossível depositar uma camada de liga de zinco-níquel sobre um substratode modo que a concentração de níquel média da camada global esteja den-tro de uma faixa desejada, mesmo quando a camada de liga é depositadausando-se várias densidades de corrente. Em modalidades particulares, aconcentração de níquel média desejada pode ser conseguida em uma faixade densidades de corrente de cerca de (0,5 ASF) a cerca de (120 ASF), decerca de (2 ASF) a cerca de (50 ASF), ou de cerca de (5 ASF) a cerca de(40 ASF).

Deve-se entender que uma camada de liga de zinco-níquel de-positada sobre uma superfície de substrato em geral terá uma concentraçãode níquel específica (em termos do peso de níquel com base no peso globalda camada de liga depositada), assim como uma concentração de zinco es-pecífico, que variam ligeiramente de um ponto distinto a outro ponto distintopela camada de deposição total. A concentração de níquel média poderiaser experimentalmente determinada tomando-se medições específicas daconcentração de níquel em inúmeros pontos (de preferência, um número depontos estatisticamente significativo) pela camada de deposição total, e cal-culando-se a média das concentrações de níquel específicas medidas. Ge-ralmente, espera-se que a concentração de níquel média para a camada deliga de zinco-níquel total depositada sobre o substrato não difira significati-vãmente da concentração de níquel específica em qualquer ponto distintopela camada de deposição. Portanto, conforme aqui usado, "concentraçãode níquel média" refere-se à concentração de níquel média pela camada dedeposição de zinco-níquel total.

A concentração de níquel pode ser medida usando-se váriosmétodos conhecidos. Por exemplo, a composição da liga pode ser avaliadausando-se um espectrofotômetro de fluorescência de raios X, como o espec-trofotômetro Fischerscope XDAL, disponível na Fischer Scientific. Espectro-fótômetros de fluorescência de raios X usam uma técnica espectroscópicaque é comumente usada com sólidos, em que se usam raios X para excitaruma amostra e gerar raios X secundários como fluorescência, que são de-pendentes da amostra e específicos para o elemento. Portanto, componen-tes específicos de um revestimento, como níquel em uma camada de reves-timento de zinco-níquel, podem ser facilmente quantificados e analisados porcalibração com amostras padronizadas e uso de software de computadoraplicável. A fluorescência de raios X é comumente usada em muitos tiposdiferentes de laboratórios analíticos e alguns sistemas de inspeção industri-al, e os espectrômetros de fluorescência de raios X proporcionam inúmerasvantagens distintas, incluindo fácil penetração da amostra e análise de múl-tiplos elementos rápida e não destrutiva.

Conforme acima indicado, os métodos de deposição de liga dezinco-níquel atualmente conhecidos permitem indesejavelmente alteraçõesna porcentagem do níquel na camada de deposição global em função dadensidade de corrente. Por exemplo, a uma densidade de corrente, um mé-todo de deposição conhecido pode formar uma camada de liga de zinco-níquel com uma concentração de níquel média específica, mas, a uma den-sidade de corrente menor, o mesmo método de deposição pode formar umacamada de liga de zinco-níquel com uma concentração de níquel média mui-to maior. Modalidades preferidas da presente invenção não sofrem essa Iimi-tação. Portanto, a concentração de níquel consistente conseguida de acordocom a presente invenção pode ser caracterizada em termos de um desviomáximo entre a concentração de níquel média mais alta conseguida a umadada densidade de corrente dentro de uma faixa de densidades e a concen-tração de níquel média mais baixa conseguida a uma dada densidade decorrente dentro da mesma faixa de densidades.

A presente invenção é particularmente útil pelo fato de que, deacordo com certas modalidades, uma camada de zinco-níquel pode ser de-positada com uma concentração de níquel média que é substancialmenteinalterada por diferenças na densidade de corrente. Em outras palavras, setodas as outras condições de deposição permanecerem inalteradas, a con-centração de níquel média de uma camada de zinco-níquel aplicada a umadensidade de corrente específica não seria substancialmente alterada se acamada de zinco-níquel fosse aplicada a uma densidade de corrente maisalta ou mais baixa. Conseqüentemente, de acordo com a presente invenção,é possível aplicar uma camada de zinco-níquel a uma superfície de substra-to de modo que a concentração de níquel média da camada aplicada sejasubstancialmente inalterada, mesmo quando a densidade de corrente é vari-ada em uma faixa de densidades.

O efeito da densidade de corrente sobre a concentração de ní-quel média de uma camada de zinco-níquel depositada pode ser facilmentetestado. Em um método de teste, um número definido de substratos idênti-cos (por exemplo, uma placa de aço de dimensões definidas) podem ter su-cessivamente uma camada de deposição de zinco-níquel aplicada a eles,em que todas as condições de deposição sejam mantidas constantes, e a-penas a densidade de corrente seja alterada para cada substrato sucessivo.O efeito da densidade de corrente pode ser determinado medindo-se a con-centração de níquel média na camada de deposição para cada substrato ecalculando-se a diferença entre a concentração de níquel média mais alta ea concentração de níquel média mais baixa para os vários substratos. O e-feito da densidade de corrente sobre a concentração de níquel média emuma camada de deposição de zinco-níquel é adicionalmente ilustrada nosExemplos apresentados abaixo.

Conforme usado com relação à presente invenção, a concentra-ção de níquel média em uma camada de zinco-níquel depositada é "subs-tancialmerite inalterada" quando a diferença entre a concentração de níquelmédia mais alta e a concentração de níquel média mais baixa, conforme de-terminada de acordo com o método acima, é menor que cerca de 3 pontospercentuais. Em outras palavras, a concentração de níquel média é "subs-tancialmente inalterada" quando a concentração de níquel média mais altaconseguida a uma densidade de corrente dentro de uma faixa definida dedensidades e a concentração de níquel média mais baixa conseguida a umadensidade de corrente diferente dentro da mesma faixa de densidades (to-das as outras condições de dpeosição permanecendo constantes) difere emmenos de cerca de 3 pontos percentuais. Em modalidades adicionais, "subs-tancialmente inalterada" pode se referir a diferenças entre uma concentraçãode níquel média mais alta e uma concentração de níquel média mais baixaque sejam ainda menores. Por exemplo, a concentração de níquel médiapode ser "substancialmente inalterada" quando a diferença é menor que cer-ca de 2,5 pontos percentuais, menor que cerca de 2 pontos percentuais, oumenor que cerca de 1,5 ponto percentual.

À luz do que foi dito acima, é possível caracterizar a presenteinvenção em termos de uma faixa de concentrações de níquel médias emuma faixa de densidades de corrente. Essa caracterização fornece uma va-riação máxima na concentração de níquel média de uma camada de deposi-ção de zinco-níquel, se a camada foi depositada usando-se duas ou maisdensidades de corrente diferentes, mantendo, ao mesmo tempo, todas asoutras condições de deposição constantes.

Em uma modalidade, a invenção apresenta um método para adeposição de uma camada de zinco-níquel sobre um substrato, de modoque a concentração de níquel média na camada depositada varie menos decerca de 3 pontos percentuais, quando a densidade de corrente durante adeposição está na faixa de cerca de (2 ASF) a cerca de (50 ASF). De acordocom modalidades adicionais, a concentração de níquel média na camadadepositada varia menos de cerca de 1,5 ponto percentual, menos de cercade 2 pontos percentuais, ou menos de cerca de 1,5 ponto percentual. Deacordo com outra modalidade, a invenção apresenta um método para a de-posição de uma camada de zinco-níquel, de modo que a concentração deníquel média na camada depositada varie menos de cerca de 2,5 pontospercentuais, de preferência menos de cerca de 2 ponto percentuais e, maispreferivelmente, menos de cerca de 1,5 ponto percentual, quando a densi-dade de corrente durante a deposição está na faixa de cerca de (5 ASF) acerca de (40 ASF).

Em ainda outras modalidades, a invenção apresenta métodos dedeposição em que a concentração de níquel média permanece substancial-mente inalterada em uma faixa de densidades de corrente mais ampla. Porexemplo, em uma modalidade, a invenção apresenta um método para a de-posição de uma camada de zinco-níquel sobre um substrato, de modo que aconcentração de níquel média na camada depositada varie menos de cercade 3 pontos percentuais, de preferência menos de cerca de 2,5 pontos per-centuais e, mais preferivelmente, menos de cerca de 2 pontos percentuais,quando a densidade de corrente durante a deposição está na faixa de cercade (0,5 ASF) a cerca de (120 ASF).

O método da invenção também é benéfico pelo fato de que aconcentração de íons de zinco e íons de níquel na composição de galvani-zação durante o método de galvanização pode ser mantida usando-se ano-dos metálicos de zinco e níquel (ou anodos de liga de zinco-níquel) que oxi-dem durante o método de galvanização. Os anodos metálicos oxidam e dis-solvem parcialmente durante o processo de galvanização, suprindo, dessaforma, íons de zinco e íons de níquel adicionais à composição de galvaniza-ção. Além disso, caso necessário, a concentração de íons de zinco e íons deníquel na composição de galvanização pode ser ajustada durante o métodode galvanização por adição de quantidades adicionais da fonte de íons dezinco e da fonte de íons de níquel, conforme acima descrito.

O pH da composição de galvanização, conforme anteriormenteindicado, é controlado mediante incorporação de agentes de tamponamentode pH apropriados na composição de eletrólito. Esses agentes de tampona-mento são, de preferência, adequados para manter o pH preferido durantetodo o método de galvanização. A temperatura da composição de galvaniza-ção é, de preferência, controlada durante todo o método de galvanizaçãodentro de uma faixa de cerca de 29,4°C (85°F) a cerca de 48,9°C (120°F),mais preferivelmente na faixa de cerca de 32,2°C (90°F) a erca de 49,3°C(110°F), o mais preferivelmente de cerca de 35°C (95°F) a cerca de 40,6°C(105°F).

EXEMPLOS

Várias composições de galvanização com liga de zinco-níquelforam avaliadas para determinar o efeito de várias composições orgânicasem combinação com uma composição de eletrólito padrão de acordo com ainvenção, para depositar uma camada de liga de zinco-níquel sobre umsubstrato. As várias composições foram avaliadas em termos da aparênciafísica da camada de liga de zinco-níquel depositada sobre o substrato e daconcentração média de níquel na camada depositada, quando a deposição éefetuada a várias densidades de corrente específicas.

A galvanização foi conduzida em uma célula padrão Hull de 267mL controlada por termostato com anodos de zinco e níquel. Os anodos dézinco foram pré-tratados em uma solução durante 24 horas antes do uso, asolução contendo 55 g/L de cloreto de níquel e 255 g/L de cloreto de amô-nio. A etapa de pré-tratamento é útil pelo fato de que os anodos de zincoformam espontaneamente um revestimento de níquel no banho de galvani-zação. A pré-formação do revestimento antes do uso do anodo no banho degalvanização é benéfica pelo fato de que proporciona uma aparência melhorda camada de deposição aplicada ao substrato. Painéis de aço são usadoscomo catodos para a célula. Os painéis de aço foram tratados em ácido clo-rídrico a 50% antes das avaliações de galvanização.

Durante a galvanização, a corrente da célula foi aplicada emuma faixa de 1 - 2 Amperes durante um tempo de 5 minutos, e a temperatu-ra da célula era de 37,8°C ± 2,8°C (100°F ± 5°F). O pH da célula foi ajustadoemuma faixa de 5,5 a 5,7 usando-se um ácido ou base, como ácido clorídri-co ou hidróxido de sódio ou potássio.

As várias composições de galvanização usadas na avaliaçãosão apresentadas na Tabela 2 abaixo. Para cada composição de galvaniza-ção, a camada de liga de zinco-níquel aplicada ao substrato foi avaliadaquanto à aparência e também foi avaliada quanto à composição da liga u-sando um espectrofotômetro de fluorescência de raios X Fischerscope XDALa(5, 10,20 e 40 ASF).

A composição de eletrólito usada em cada composição de gal-vanização avaliada era constante é apresentada abaixo na Tabela 1. A con-centração é apresentada com relação ao volume total da composição global.

Tabela 1

<table>table see original document page 30</column></row><table>

Apenas a composição de eletrólito estava presente na composi-ção de galvanização avaliada no Exemplo 1. Nos Exemplos 2-18, entretan-to, composições orgânicas variáveis também foram incluídas na composiçãode galvanização para avaliação. As avaliações dos revestimentos aplicadosusando-se as várias composições de galvanização são apresentadas abaixo.<table>table see original document page 31</column></row><table><table>table see original document page 32</column></row><table><table>table see original document page 33</column></row><table><table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table>Conforme se pode observar na Tabela 2 acima, modalidadespreferidas de acordo com a invenção são particularmente úteis para a depo-sição de uma liga de zinco-níquel com uma porcentagem consistente de ní-quel em uma faixa preferida, mesmo em uma faixa ampla de densidades decorrente. Modalidades preferidas são mostradas nos Exemplos 16 - 20.

Conforme se pode observar nesses exemplos, a concentração de níquel naliga de zinco-níquel depositada varia nas quatro densidades de corrente tes-tadas menos de 2 pontos percentuais (por exemplo, no Exemplo 17, a con-centração de níquel mais alta era de 11,1 %, ao passo que a porcentagem deníquel mais baixa era de 9,8% - uma diferença de apenas 1,3 ponto percen-tual). Uma composição particularmente preferida de acordo com a invençãoé apresentada no Exemplo 18. Os Exemplos 1 - 15 são apresentados comoformulações comparativas, que são menos eficazes para fornecer revesti-mentos de deposição de alta qualidade, conforme se observa com as com-posições de acordo com a invenção. O Exemplo 1 é particularmente apre-sentado como uma linha basal comparativa dos resultados conseguidos u-sando-se apenas uma composição de eletrólito.

Muitas modificações e outras modalidades da invenção aqui a-presentada serão lembradas por aqueles versados na técnica a que estasinvenções se referem, com o benefício dos ensinamentos apresentados nasdescrições precedentes. Conseqüentemente, deve-se entender que as in-venções não se limitam às modalidades específicas apresentadas, e quemodificações e outras modalidades devem ser incluídas dentro do âmbitodas reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam aqui empre-gados, são usados apenas em sentido genérico e descritivo e não para finsde limitação.

Claims (58)

1. Composição aquosa de galvanização com liga de zinco-níquelcompreendendo uma composição de eletrólito e uma composição orgânica,em que a composição de eletrólito compreende:a) uma fonte de íons de zinco;b) uma fonte de íons de níquel;c) um agente de tamponamento de pH; ed) pelo menos um sal inorgânico adicional;a composição orgânica compreende:a) um abrilhantador de níquel da Classe I;b) um abrilhantador de níquel da Classe II;c) um ácido carboxílico aromático;d) um composto de aldeído ou cetona; ee) um tensoativo não-iônico ou aniônico;e em que a composição de galvanização é ácida, substancialmente livre deagentes quelantes e substancialmente livre de agentes produtores de íonsde amônio livres em solução.

2. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende uma fonte de íons de zinco seleciona-da do grupo que consiste em cloreto de zinco, sulfato de zinco, acetato dezinco, carbonato de zinco, sulfamato de zinco e suas combinações.

3. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição de eletrólito compreende íons de zinco em umaquantidade de cerca de 15/L a cerca de 120 g/L.

4. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende uma fonte de íons de níquel selecio-nada do grupo que consiste em cloreto de níquel, sulfato de níquel, acetatode níquel, carbonato de níquel, sulfamato de níquel e suas combinações.

5. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação- 1, em que a composição de eletrólito compreende íons de níquel em umaquantidade de cerca de 10 g/L a cerca de 100 g/L.

6. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um agente de tamponamento de pHselecionado do grupo que consiste em ácidos carboxílicos, sais de ácidoscarboxílicos, boratos, ácido fosfórico, sais de ácido fosfórico e suas combi-nações.

7. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-6, em que a composição compreende um agente de tamponamento de pHselecionado do grupo que consiste em ácido bórico, acetato de sódio, ácidofosfórico, diidrogênio fosfato de sódio, diidrogênio fosfato de potássio e suascombinações.

8. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o agente de tamponamento de pH proporciona um tamponamentoem uma faixa de pH de cerca de 2 a cerca de 7.

9. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o agente de tamponamento de pH está presente em uma concen-tração de cerca de 20 g/L a cerca de 60 g/L.

10. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que pelo menos um sal inorgânico adicional é selecionado do grupoque consiste em sais de cloreto, sais de sulfato e suas combinações.

11. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que pelo menos um sal inorgânico adicional é selecionado do grupoque consiste em cloreto de sódio, cloreto de potássio, sulfato de sódio, sulfa-to de potássio, acetato de sódio, ácido metanossulfônico, ácido sulfâmico esuas combinações.

12. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que pelo menos um sal inorgânico adicional está presente em umaconcentração de cerca de 50 g/L a cerca de 500 g/L.

13. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o componente de eletrólito compreende cloreto de zinco, cloretode níquel hexaidratado, ácido bórico, acetato de sódio e cloreto de potássio.

14. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais abrilhantadores de níquelda Classe I, selecionados do grupo que consiste em alquil naftalenos, ácidosbenzeno sulfônicos, ácidos benzeno dissulfônicos, ácidos benzeno trissulfô-nicos, ácidos naftaleno dissulfônicos, ácidos naftaleno trissulfônicos, benze-no sulfonamidas, naftaleno sulfonamidas, benzeno sulfonamidas, naftalenosulfonimidas, vinil sulfonamidas, alil sulfonamidas, seus sais e suas combi-nações.

15. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende um ou mais abrilhantadores de níquelda Classe I, selecionados do grupo que consiste em sacarina, sais de saca-rina, bis-benzenossulfonilimida, carboxietil isotiurônio betaína, 2-tioidantoína,ácido 1,3,6-naftaleno trissulfônico de trissódio, ácido 1,3,7-naftaleno trissul-fônico de trissódio, ácido benzeno sulfínico, estireno sulfonato de sódio, áci-do p-tolueno sulfínico, ácido p-tolueno sulfônico, ditolilsulfimida, sal sódicode di-o-tolil dissulfimida, sal sódico de dibenzeno dissulfimida, ácido piridina-3-sulfônico, ácido p-vinilbenzeno sulfônico, alil sulfonato de sódio, vinil sulfo-nato de sódio, propargil sulfonato de sódio, benzeno monossulfonato de só-dio, dibenzeno sulfonamida, benzeno monossulfinato de sódio, 3-cloro-2-buteno-1-sulfonato de sódio, β-estireno sulfonato de sódio, monoalil sulfami-da, dialil sulfamida, propina sulfonato de sódio, alil sulfonato de sódio, alilsulfonamida e suas combinações.

16. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que o abrilhantador de níquel da Classe I está presente em uma con-centração de cerca de 0,1 g/L a cerca de 5 g/L.

17. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende um ou mais abrilhantadores de níquelda Classe II, selecionados do grupo que consiste em derivados de álcooisacetilênicos, derivados de aminas acetilênicas, derivados de álcoois etilêni-cos, derivados de aminas etilênicas, produtos de reação de epóxidos comálcoois ou aminas acetilênicas ou etilênicas, N-heterocíclicos, álcoois aceti-lênicos etoxilados, álcoois acetilênicos propoxilados, cumarinas, compostoscontendo um grupo CsN e suas combinações.

18. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende um ou mais abrilhantadores de níquelda Classe II, selecionados do grupo que consiste em 2-butina-1,4-diol dipro-poxilado, 1,4-di-(P-hidroxietóxi)-2-butina, 1,4-di-(P-hidróxi-Y-cloropropóxi)-2-butina, 1,4-di-$-Y-epoxipropóxi)-2-butina, 1,4-di-(2,-hidróxi-4,-oxa-6l-heptenóxi)-2-butina, cloreto de N-1,2-dicloropropenil piridínio, brometo de-2,4,6-trimetil N-propargil piridínio, brometo de N-alil quinaldínio, brometo deN-alil quinolínio, 2-butina-1,4-diol, álcool propargílico, N,N-dietil-2-propina-amina, cloreto de dimetildialilamônio, piridínio-propil-sulfobetaína, 2-metil-3-butin-2-ol, tiodiproprionitrila, éter hidroxietil propinílico, éter β-hidroxipropilpropinílico, bis-(éter p-hidroxipropíiico)-2-butin-1,4-diol, ácido γ-propinóxipropil sulfônico, ácido Y-propinóxi-p-hidroxipropil sulfônico, 1-(γ-sulfopropóxi)-2-butin-4-ol, 1,4-dí-(P-hidróxi-Y-sulfônico propóxi)-2-butina,seus derivados e suas combinações.

19. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o abrilhantador de níquel da Classe Il está presente em uma con-centração de cerca de 0,05 g/L a cerca de 3 g/L.

20. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais ácidos carboxílicos aro-máticos selecionados do grupo que consiste em ácido benzóico, benzoatode sódio, ácido salicílico, salicilato de sódio, niacina, niacinamida, ácido ci-nâmico, ácido fenil propiólico, ácido benzoil acético, ácido o-cumárico, ésteretilico de ácido benzoil acético e suas combinações.

21. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o ácido carboxílico aromático está presente em uma concentraçãode cerca de 0,01 g/L a cerca de 3 g/L.

22. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais compostos de aldeído oucetona utilizáveis como um abrilhantador superior em um sistema de galva-nização de zinco.

23. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais compostos de aldeído oucetona selecionados do grupo que consiste em aril aldeídos, aril cetonas, arilaldeídos de anel halogenado, aril cetonas de anel halogenado, aldeídos he-terocíclicos, cetonas heterocíclicas, aldeídos aril olefínicos, cetonas aril olè-fínicas, Iactona aril olefínica, aldeídos carbocíclicos olefínicos, cetonas car-bocíclicas olefínicas e suas combinações.

24. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um composto de aldeído ou cetonaselecionado do grupo que consiste em aldeído o-anísico, aldeído p-anísico,o-clorobenzaldeído, p-clorobenzaldeído, cinaldeído, piperonal, benzilidenoacetona, 2,4-diclorobenzaldeído, 2,6-diclorobenzaldeído, 2-hidróxi-1-naftaldeído, furfuril acetona, tiofeno aldeído, benzal acetona, β-ionona e suascombinações.

25. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que o composto de aldeído ou cetona está presente em uma concen-tração de cerca de 1 mg/L a cerca de 100 mg/L.

26. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende dois ou mais compostos de aldeído oucetona.

27. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais tensoativos não-iônicos,selecionados do grupo que consiste em homopolímeros de oxido de etileno,homopolímeros de oxido de propileno, copolímeros de blocos de óxido depropileno-óxido de etileno, produtos de condensação com óxido de etilenode naftol e álcoois graxos de cadeia longa, produtos de condensação comóxido de etileno de naftol e aminas graxas de cadeia longa, produtos decondensação com óxido de etileno de naftol e ácidos graxos de cadeia Ion-ga, produtos de condensação com óxido de etileno de naftol e alquil fenol decadeia longa, alquil fenóis alcoxilados, alquil naftóis, álcoois alifáticos mono-ídricos, álcoois alifáticos poliídricos, oxo álcool etoxilatos, alquilfenol etoxila-tos, álcool graxo etoxilatos, β-naftol etoxilatos e suas combinações.

28. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação-1, em que a composição compreende um ou mais tensoativos aniônicos,selecionados do grupo que consiste em dialquilsulfossuccinatos de sódio,alquilalcoxilatos sulfonados ou sulfatados, sulfonatos alquilfenol ou sulfatos,ácidos naftalenossulfônicos e suas combinações.

29. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicaçãoVem que o tensoativo não-iônico ou aniônico está presente em uma con-centração de cerca de 0,05 g/L a cerca de 10 g/L.

30. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição compreende um tensoativo não-iônico e um tensoa-tivo aniônico.

31. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um ou mais compostos hidrotrópicos.

32. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que o um ou mais compostos hidrotrópicos compreendem cumenosulfato de sódio.

33. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição é preparada por bateladas, combinando-se oscomponentes da composição de eletrólito e os componentes da composiçãoorgânica no momento de uso.

34. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de eletrólito e a composição orgânica são prepara-das como composições separadas, e volumes predeterminados da composi-ção de eletrólito e da composição orgânica são combinados no momento douso para formar a composição de galvanização.

35. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de eletrólito é preparada antes do momento de uso,e os componentes da composição orgânica são adicionados à composiçãode eletrólito no momento de uso para preparar a dita composição de galva-nização.

36. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de galvanização é completamente livre de agentesquelantes.

37. Composição de galvanização, de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de galvanização é completamente livre de agentesprodutores de íons de amônio livres em solução.

38. Método para a deposição de uma liga de zinco-níquel sobreum substrato, o método compreendendo a imersão do substrato em umacomposição aquosa de galvanização compreendendo uma composição deeletrólito e uma composição orgânica, em que a composição de eletrólitocompreende:a) uma fonte de íons de zinco;b) uma fonte de íons de níquel;c) um agente de tamponamento de pH; ed) pelo menos um sal inorgânico adicional;a composição orgânica compreende:a) um abrilhantador de níquel da Classe I;b) um abrilhantador de níquel da Classe II;c) um ácido carboxílico aromático;d) um composto de aldeído ou cetona; ee) um tensoativo não-iônico ou aniônico;e em que a composição de galvanização é ácida, substancialmente livre deagentes quelantes e substancialmente livre de agentes produtores de íonsde amônio livres em solução; ea aplicação de uma corrente elétrica ao substrato mergulhadodurante um tempo suficiente para depositar uma camada de uma liga de zin-co-níquel sobre o substrato.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a cama-da de liga de zinco-níquel depositada sobre o substrato compreende umaconcentração média de níquel de cerca de 5% a cerca de 15%, com base nopeso global da camada de deposição, quando a camada de liga de zinco-níquel é depositada a uma densidade de corrente de cerca de 21,5 A/m2 (2ASF) a cerca de 538 A/m2 (50 ASF).

40. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a cama-da de liga de zinco-níquel depositada sobre o substrato compreende umaconcentração de níquel média na faixa de cerca de 5% a cerca de 15%, combase no peso global da camada de deposição, quando a camada de liga dezinco-níquel é depositada a uma densidade de corrente de cerca de 5,4A/m2 (0,5 ASF) a cerca de 1.292 A/m2 (120 ASF).

41. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a cama-da de liga de zinco-níquel é depositada de modo que a concentração de ní-quel média varie de uma concentração mais elevada a uma concentraçãomais baixa menos de cerca de 3 pontos percentuais, quando a camada deliga de zinco-níquel é depositada a uma densidade de corrente de cerca de 21,5 A/m2 (2 ASF) a cerca de 538 A/m2 (50 ASF).

42. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a ditacomposição de galvanização durante o dito método está em uma faixa detemperatura de cerca de 29,4°C (85°F) a cerca de 48,8°C (120°F).

43. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição de eletrólito compreende íons de zinco em uma quantidade de cercade 15 g/L a cerca de 120 g/L.

44. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição de eletrólito compreende íons de níquel em uma quantidade de cer-ca de 10 g/L a cerca de 100 g/L.

45. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o agentede tamponamento de pH proporciona um tamponamento em uma faixa depH de cerca de 2 a cerca de 7.

46. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o agentede tamponamento de pH está presente em uma concentração de cerca de 20 g/L a cerca de 60 g/L.

47. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o pelomenos um sal inorgânico adicional está presente em uma concentração decerca de 50 g/L a cerca de 500 g/L.

48. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o abri-Ihantador de níquel da Classe I está presente em uma concentração de cer-ca de 0,1 g/L a cerca de 5 g/L.

49. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o abri-lhantador de níquel da Classe Il está presente em uma concentração de cer-ca de 0,05 g/L a cerca de 3 g/L.

50. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o ácidocarboxílico aromático está presente em uma concentração de cerca de 0,01g/L a cerca de 3 g/L.

51. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o com-posto de aldeído ou cetona está presente em uma concentração de cerca de-1 g/L a cerca de 100 g/L.

52. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição orgânica inclui dois ou mais compostos de aldeído ou cetona.

53. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que o tensoa-tivo não-iônico ou aniônico está presente em uma concentração de cerca de-0,05 g/L a cerca de 10 g/L.

54. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição orgânica inclui um tensoativo não-iônico e um tensoativo aniônico.

55. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição orgânica também compreende um ou mais compostos hidrotrópicos.

56. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a com-posição de galvanização é preparada por bateladas combinando-se os com-ponentes da composição de eletrólito e os componentes da composição or-gânica no momento de realização do dito método.

57. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a ditacomposição de eletrólito e a dita composição orgânica são preparadas comocomposições separadas, e volumes especificados da composição de eletróli-to e da composição orgânica são combinados para formar a dita composiçãode galvanização no momento de realização do dito método.

58. Método, de acordo com a reivindicação 38, em que a ditacomposição de eletrólito é preparada antes de realizar o dito método, e oscomponentes da composição orgânica são adicionados à dita composiçãode eletrólito no momento de realização do dito método para preparar a ditacomposição de galvanização.