CH641213A5 - Electroplating bath for electroplating chromium or chromium alloys - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen, welches in wässriger Lösung Chrom in dreiwertiger Form und mindestens teilweise komplex an das Chrom gebundenes Thiocyanat enthält.
In der deutschen Offenlegungsschrift 2545654 wird ein Bad zum elektrolytischen Verchromen beschrieben, in dem die Chromquelle aus einer wässrigen Lösung eines Thiocya-nato-Chrom (III)-Komplexes besteht. Auch ein Verfahren zum Niederschlagen von Chrom oder einer Chromlegierung ist dort beschrieben.
In der genannten Offenlegungsschrift werden als Ausführungsbeispiel auch Aquothiocyanato-Chrom (III)-Komplexe genannt, die durch Ins-chemische-Gleichgewicht-Bringen von Chromperchlorat und Natriumthiocyanat in einer wässrigen Lösung hergestellt werden. Die Komplexe werden durch die allgemeine Formel
((H20)6_nCr(III)(NCS)np-n)
beschrieben, wobei n einen Wert zwischen 1 und 6 hat. Tiefgestellte Zahlen sind immer positiv, hochgestellte Zahlen können positiv, negativ oder null sein. In der Lösung ist das dreiwertige Chrom oktaedrisch mit sechs Liganden umgeben. Die Liganden besetzen die innere Koordinationsschale (inner coordination sphere). Diese Liganden lassen sich mit freien Liganden in der Lösung nur sehr langsam austauschen. Beispielsweise läuft die Reaktion:
(Cr(H20>(NCS))+2 + *(NCS)~
-► (Cr(mO)s* (NCS))+2 + (NCS)-
sehr langsam ab. Dieser Umstand erschwert die chemischen Reaktionen von Chrom (III) und macht es notwendig, das
Ins-chemische-Gleichgewicht-Bringen bei hohen Temperaturen durchzuführen. Einzelheiten ergeben sich aus dem Buch von Basolo und Person mit dem Titel «Mechanism of Inorga-nic Reactions: Study of Metal Complexes in Solution», Verlag Wiley.
Das lineare Thiocyanat-Anion (NCS-) hat bemerkenswerte katalytische Eigenschaften. Es kann durch sein Stickstoffatom mit Metallionen und durch sein Schwefelatom mit Metallen Bindungen eingehen (coordinate) und seine Elektronendichte ist extensiv über die drei Atome verteilt (extensi-vely localised across the three atoms).
Das Thiocyanat-Anion katalysiert vermutlich die Elektro-nentransferreaktion
Cr(III) + 3e~ CR(O)
durch die Bildung von Mehrfach-Liganden-Brücken zwischen einem Thiocyanato-Chrom (III)-Komplex und der Kathodenoberfläche. Das elektrisch aktive Zwischenglied kann bezeichnet werden als
Cr(III) — NCS — M,
wobei M die Metalloberfläche der Kathode bezeichnet, welche aus Chrom (O) besteht, nachdem eine erste Monoschicht von Chrom niedergeschlagen ist. Der «harte» Stickstoff verbindet sich mit dem Chrom (Ill)-Ion und der «weiche» Schwefel mit der Metalloberfläche M der Kathode. Die Bildung von Mehrfachligandenbrücken mittels Thiocyanat bei der elektrochemischen Oxydation von Chrom (II) an Quecksilberelektroden sind in der Zeitschrift «Inorganic Chemi-stry», 9,1024 (1970) beschrieben.
In der Praxis wird heute zum Verchromen meist ein Bad aus Chromoxid (CrOä) und Schwefelsäure benutzt. Solche Bäder, in welchen Chrom sechswertig vorliegt, sind stark gesundheitsgefährdend, weil sie Chromsäuredämpfe abgeben. Zudem haben sie den Nachteil, dass durch Stromunterbrechung ein nicht akzeptierbarer milchiger Niederschlag von Chrom entsteht. Auch neigt das niedergeschlagene Chrom dann zum Abblättern. Durch zufälliges Unterbrechen des Stromes können daher wesentliche Verluste entstehen. Schliesslich ist es schwierig, gut haftende Schichten, die eine bestimmte Dicke überschreiten, niederzuschlagen.
Bisher übliche Verchromungsbäder haben den Nachteil begrenzter Wirksamkeit und geringer Niederschlagsgeschwindigkeit. Auch ist es schwierig, gleichmässige Schichten auf grösseren Flächen Niederzuschlagen. Die Schichten sind dik-ker an Stellen hoher Stromdichte, wie z.B. an Ecken oder Kanten, und es tritt «Brand» (burning) auf. Hinzu kommt, dass die sauren Chrombäder eine hohe Chromkonzentration aufweisen, d.h. z.B. 100 bis 200g Chrom pro Liter enthalten. Da jedoch Chromsalze ziemlich teuer sind, sollte die Chromkonzentration so gering als möglich gehalten werden, um die Kompensation der Tropfverluste erträglich zu gestalten. Die Tropfverluste, d.h. Verluste durch Badflüssigkeit, welche beim Entnehmen der verchromten Teile an diesen haftet, sind etwa sechsmal grösser als die durch das Aufplattieren verursachte Verarmung des Bades an Chrom.
Zahlreiche Anstrengungen wurden schon unternommen, um dreiwertige Chromsalze zum Niederschlagen von Chrom oder Chromlegierungen zu benutzen. Im britischen Patent 1144913 wird eine Lösung zum Elektroplattieren von Chrom beschrieben, die Chromchlorid in einem dipolaren, aproti-schen Lösungsmittel, wie z.B. Dimethylformamid, und Wasser enthält. Im britischen Patent 1333713 ist eine Lösung offenbart, welche Chromammonium-Sulfat in einem dipolaren, aprotischen Lösungsmittel und Wasser enthält. Die beschriebenen Lösungen konnten sich aber in der Praxis
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nicht durchsetzen. Insbesondere konnten Teile mit komplizierten Formen nicht zufriedenstellend verchromt werden, und wegen der schlechten elektrischen Leitfähigkeit, welche auf die Anwesenheit des dipolaren, aprotischen Lösungsmittels zurückzuführen ist, sind Spannungsquellen notwendig, welche in der Lage sind, Spannungen bis zu 20 Volt zu liefern. Eine Verminderung der vorhandenen Menge des dipolaren aprotischen Lösungsmittels ergab ein instabiles Bad. Zusätzlich war die Badlösung relativ teuer. Die Badlösung war an Chrom zwischen 0,5 und 1,5 molar, d.h. sie hatte eine relativ hohe Chromkonzentration. Hinzu kommt noch, dass die Benutzung von Dimethylformamid zu Gesundheitsschäden führen kann.
Das US-Patent 3917517 beschreibt ein Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen, welches Chromchlorid oder -sulfat enthält und zu dem Hypophosphit-Ionen als Zusatz zu dem oder als Ersatz für das dipolare, aprotische Lösungsmittel, welches in den zuvor erwähnten Patentschriften offenbart ist, zugefügt sind. Es wird behauptet, dass die Zugabe der Hypophosphit-Ionen zur Lösung des dreiwertigen Chromsalzes die Nachteile der Lösung, welche das dipolare, aprotische Lösungsmittel enthält, beseitigt. Die Niederschlagsgeschwindigkeit ist jedoch geringer, als wenn die Lösung einen hohen Anteil des dipolaren, aprotischen Lösungsmittels enthält. Es werden lediglich Niederschlagsgeschwindigkeiten von 0,05 bis 0,15 um/Minute erreicht, was etwa der Geschwindigkeit entspricht, welche mit den besten Chrom (Vl)-Säurebädern erzielt werden kann. Die Badtemperatur liegt bei Temperaturen unterhalb 55 °C, und es ist eine minimale Chromkonzentration von 0,5 Mol pro Liter erforderlich.
Die deutschen Offenlegungsschriften 2612443 und 2612444 beschreiben wässrige Lösungen zum elektrolytischen Niederschlagen von Chrom, welche Chromsulfat und als schwache Komplexbildner Hypophosphit- oder Glycinionen enthalten. Zusätzlich benötigt die Lösung Chlorid- oder Fluo-ridionen. Die beste Niederschlagsgeschwindigkeit liegt ebenfalls bei etwa 0,15 (im/Minute und die günstigste Temperatur zwischen 25 und 35 °C. Die günstigste Chromkonzentration für die Herstellung zufriedenstellender Schichten wird mit 1 Mol pro Liter angegeben.
Die deutsche Offenlegungsschrift 2550615 beschreibt eine Badlösung, welche Chromsulfat oder -chlorid, Ammoniumsulfat oder -chlorid, Borsäure und eine Anzahl zusätzlicher schwacher Komplexbildner, wie z.B. Glycinionen oder Hypophosphit-Ionen, enthält. Die Konzentration der Chromionen und die Konzentration des zusätzlichen Puffers ist relativ hoch.
Diebritischen Patente 1455580und 1455841 beschreiben eine andere Möglichkeit, Chrom aus wässrigen Lösungen seiner dreiwertigen Salze niederzuschlagen. Die Chromionen werden dabei von Chromchlorid, Chromsulfat oder Chrom-fluorid geliefert. Wie erwähnt wird, sind zusätzlich Bromid-ionen, Ammoniumionen und Formiat- oder Acetationen notwendig. Die Niederschlagsgeschwindigkeit liegt bei einer Badtemperatur zwischen 15 und 30 °C bei 0,15 um/Minute. Die Chromkonzentration liegt im Bereich zwischen 0,1 und 1,2 Mol/1 und vorzugsweise bei 0,4 Mol/1.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein galvanisches Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen anzugeben, welches eine niedrige Chromkonzentration aufweist und mit welchem bei relativ hohen Niederschlagsgeschwindigkeiten glänzende und fehlerfreie Schichten so erzeugt werden können, dass die verwendeten Apparaturen nicht einer übermässigen Korrosion und die Bediener nicht gesundheitsschädlichen Einwirkungen ausgesetzt sind.
Diese Aufgabe wird mit einem galvanischen Bad der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Mit dem vorliegenden Bad werden in einem Stromdichtenbereich von 10 bis 1000 + mA/cm2 glänzende Niederschläge aus Chrom oder Chromlegierungen erhalten. Die Niederschlagsgeschwindigkeit kann bis zu 0,9 um/Minute betragen. Zudem ist der Bereich der Badtemperatur, in welchem gearbeitet werden kann, sehr gross und reicht von 20 bis 70 °C. Schliesslich ist die Konzentration der Chromionen im Bad sehr niedrig.
Es wird angenommen, dass frühere Versuche, Chrom aus Lösungen seiner dreiwertigen Salze mit vernünftigen Niederschlagsgeschwindigkeiten zu plattieren, daran scheiterten, dass bei hohen Stromdichten eine Chrom (III)-Hydroxidver-bindung auf der Kathode niedergeschlagen wurde. Das Niederschlagen von Chrom bei der Verwendung des erfindungs-gemässen Bades ist auch bei hohen Stromdichten mit sehr günstigen Ergebnissen möglich, was auf den katalytischen Effekt des Thiocyanats und auf die Wirkung des Puffers an der Kathode, welcher beim Entstehen der Chromatome an der Kathode freigesetzt wird, ermöglicht wird.
Als Puffer dient vorzugsweise eine Aminosäure, wie z.B. Glycin (NH2CH2COOH) oder ein Formiat oder ein Acetat. Aminosäuren sind starke Puffer und können ausserdem beim Ins-chemische-Gleichgewicht-Bringen mit entsprechenden Stoffen mit ihrem Stickstoff- oder Sauerstoffatom Komplexe mit Metallionen, wie z.B. dreiwertigem Chrom, bilden. Wird also beispielsweise eine Aminosäure mit einem Thiocyanato-Chrom (III)-Komplex ins chemische Gleichgewicht gebracht, so entstehen gemischte Aminosäure-Thiocyanato-Chrom (III)-Komplexe.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich der wesentliche Fortschritt des erfindungsgemässen Bades durch die Kombination der katalytischen Wirkung des Thiocyanats und der Pufferwirkung an der Kathode des beim Abbau des Komplexes an der Kathode freiwerdenden Puffers ergibt. In vorteilhafter Weise können durch Zusatz von Nickel-, Kobaltoder anderen Metallsalzen zur Badlösung Legierungen des Chroms mit dem zugesetzten Metall niedergeschlagen werden.
Es ist auch in vorteilhafter Weise möglich, Chrom und seine Legierungen unter Verwendung von Photomasken selektiv niederzuschlagen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im einzelnen beschrieben.
Beispiel I
Zur Herstellung eines erfindungsgemässen galvanischen Bades wurde eine 0,05molare wässrige Lösung von Chromchlorid (CrCh • 6H2O) hergestellt. Die Lösung wurde mit Borsäure (H3BO3) gesättigt (50 g/Liter) und dann bei 80 °C eine Stunde lang mit 0,075 Mol Natriumthiocyanat (NaNCS) pro Liter Lösung, 0,16 Mol Glycin (NH2CH2COOH) pro Liter, 0,5 Mol Kaliumchlorid (KCl) pro Liter und 2 Mol Kalium-bromid (KBr) pro Liter ins chemische Gleichgewicht gebracht. Das Kaliumchlorid und das Kaliumbromid wurden hinzugefügt, um die Leitfähigkeit der Lösung zu verbessern. Die ins chemische Gleichgewicht gebrachte Lösung wurde abgekühlt, ihr pH-Wert durch die Zugabe von einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf 3,0 eingestellt, und schliesslich wurde 1 g Natriumlaurylsulfat (Netzmittel) pro Liter zugeführt. Die Plattierlösung wurde in eine Hullzelle eingefüllt, in der sich eine flache platinierte Titananode und eine flache Hullzellentestkathode aus Messing befand. Es wurde keine Ionenaustauschmembran zur Trennung von Anode und Kathode benutzt, und die Temperatur der Lösung lag bei 22 °C. Ein Plattierstrom von 5 Ampere wurde durch die Lösung 2 Minuten lang geschickt. Dabei wurde im Stromdichtenbereich von 10 mA/cm2 bis 580 + mA/cm2 (Spitze der
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Beispiel II
Um die Wirkung des Ins-Gleichgewicht-Bringens von Glycin mit Chrom (III)-Thiocyanat, wobei eine wässrige, im chemischen Gleichgewicht stehende Lösung entsteht, welche gemischte Glycin-Sulfato-Thiocyanato-Chrom (III)-Kom-plexe enthält, zu illustrieren, wurde die Herstellung der Lösung in den zwei weiteren unten im einzelnen beschriebenen Verfahrensschritten A und B vorgenommen:
A. Eine Plattierlösung wurde hergestellt, indem zunächst eine 0,075molare Chromsulfatlösung (Cr(SC>4)3- I5H2O) bereitgestellt wurde. Die Lösung wurde mit Borsäure (H3BO3) gesättigt (80 g/Liter) und dann eine Stunde lang bei 80 °C mit 0,15 Mol Natriumthiocyanat pro Liter und 0,8 Mol Natriumsulfat pro Liter ins chemische Gleichgewicht gebracht. Das Natriumsulfat wurde hinzugefüht, um die Leitfähigkeit der Lösung zu verbessern. Die ins Gleichgewicht gebrachte Lösung wurde abgekühlt, ihr pH-Wert wurde auf 2,5 durch die Zugabe von verdünnter Natriumhydroxidlösung eingestellt, und schliesslich wurde 0,6 g Natriumlaurylsulfat (Netzmittel) pro Liter zugefügt.
Diese Plattierlösung wurde wie im Beispiel I in eine Stan-dardhullzelle eingefüllt, und dann wurde die Temperatur der Lösung auf 25 °C eingestellt und auf dieser Temperatur gehalten. Dann wurde durch die Lösung ein Plattierstrom von 5 Ampere 2 Minuten lang geleitet. Dabei wurden auf der Hullzellenplatte im Stromdichtenbereich zwischen 5 und 125 mA/cm2 glänzende Chromniederschläge erhalten.
B. Die Lösung, welche, wie in A beschrieben wird, hergestellt worden ist, wurde noch einmal bei 80 °C eine Stunde lang unter Zugabe von 5 g Glycin pro Liter (0,065 Mol pro Liter) ins chemische Gleichgewicht gebracht. Anschliessend wurde der pH-Wert der Lösung durch die Zugabe einer verdünnten Natriumhydroxidlösung auf 2,5 eingestellt. Durch die Lösung B, welche sich in einer Standardhullzelle befand, wurde bei einer Temperatur von 250 C ein Strom von 5 A zwei Minuten lang geleitet. Dabei wurde im Stromdichtenbereich zwischen 5 und 275 mA/cm2 ein glänzender Chromniederschlag erhalten.
C. Die Lösung, welche wie in A beschrieben wird, hergestellt worden ist, wurde bei 80 °C noch einmal eine Stunde lang unter Zugabe von 10 g Glycin pro Liter, (0,13 Mol pro Liter) ins chemische Gleichgewicht gebracht. Der pH-Wert wurde durch die Zugabe von verdünnter Natriumhydroxidlösung auf 2,6 eingestellt. Durch die Lösung C wurde bei einer Temperatur von 47 °C ein Strom von 1,6 A 30 Minuten lang geleitet, wobei eine Kathode mit einer Fläche von 12 cm2 (entsprechende Stromdichte = 130 mA/cm2) benutzt wurde. Es wurde ein 10 |im dicker Chromniederschlag (entsprechend 0,33 jim/Minute) erhalten.
D. Im folgenden wird der Temperatureffekt illustriert: Durch die in einer Standardhullzelle befindliche, auf 450 C erhitzte Lösung B wurde ein Strom von 5 A zwei Minuten lang geleitet. Dabei wurde, im Stromdichtenbereich zwischen 12 und 400 mA/cm2 glänzende Chromniederschläge erhalten.
Beispiel III
Eine Plattierlösung wurde im wesentlichen hergestellt, wie es im Beispiel I der deutschen Offenlegungsschrift 2545654 beschrieben ist, d.h. es wurden 150g Natriumdichromat (Na2Cr20?) zu 485 ml Perchlorsäure (HC104) und 525 ml Wasser zugefügt. Dazu wurden 400 ml Wasserstoffperoxid tropfenweise gegeben, bis die Lösung tiefblau wurde. Nachdem dieser Zustand erreicht war, wurde die Lösung auf die Hälfte ihres Volumens eingekocht, wobei das Wasserstoffperoxid ausgetrieben wurde und die benötigte Chromperchlorat
(Cr(C104)3)-Lösung übrigblieb, diese Lösung dient als Chrom (III)-Quellenlösung für das Plattieren.
10g Glycin wurden in Wasser gelöst, und der pH-Wert wurde mit Perchlorsäure auf 2,0 eingestellt. 100 ml der Chrom (III)-Quellenlösung wurden zu der Glycinlösung hinzugegeben, anschliessend wurde der pH-Wert durch die Zugabe einer Natriumhydroxidlösung erneut auf 2,0 eingestellt, und schliesslich wurde das Volumen der Lösung durch die Zugabe von Wasser auf einen Liter gebracht. Diese Lösung wurde mit 0,3 Mol Natriumthiocyanat pro Liter und 1 Mol Natriumperchlorat pro Liter eine Stunde lang bei 80 °C ins chemische Gleichgewicht gebracht. Die Lösung wurde auf 400 C abgekühlt, mit Borsäure (H3BO3) gesättigt (70 g pro Liter), und es wurde 1 g Natriumlaurylsulfat pro Liter zugegeben.
Die folgenden Plattierungsergebnisse wurden mit der im Beispiel III hergestellten Lösung erzielt.
A. Glänzende Chromniederschläge wurden bei Temperaturen im Bereich zwischen 25 und 70 °C erhalten, wobei die besten Ergebnisse bei Temperaturen oberhalb 35 °C erzielt wurden.
B. Die Lösung wurde in eine Hullzelle eingefüllt und auf 70 °C erhitzt. Auf eine Hullzellenkathode aus Messing wurde bei einem Gesamtstrom von 10 A zwei Minuten lang plattiert, wobei eine flache platinierte Titananode verwendet wurde. Auf der Messingplatte wurden von der 20-mA/cm2-Position bis zu der Spitze der Platte (1000 + mA/cm2) ein glänzender Chromniederschlag erhalten. Keine Anzeichen von «Brand» (burning) oder einem nicht zufriedenstellenden Niederschlag wurden festgestellt.
C. In der auf 70° C erhitzten Lösung wurde auf einen Messingstab mit einem Durchmesser von 6,3 mm bei einer Stromdichte von 300 mA/cm2 zehn Minuten lang plattiert, wobei der Stab während des Plattierens in der Lösung bewegt wurde. Die erzielte Dicke des Chromniederschlags, welche durch Wägung bestimmt wurde, war 9 um.
D. In der auf 70° C erhitzten Lösung wurde auf einen Messingstab mit einem Durchmesser von 6,3 mm bei einer Stromdichte von 135 mA/cm2 zehn Minuten lang plattiert, wobei der Stab während des Plattierens in der Lösung bewegt wurde. Die erzielte Dicke des Chromniederschlags, welche durch Wägung ermittelt wurde, war 6 (im.
Beispiel IV
Eine Plattierlösung wurde, mit der Ausnahme, dass zur Verbesserung der Leitfähigkeit der Lösung, statt 0,8 Mol Natriumsulfat pro Liter, 1 Mol Natriumperchlorat pro Liter verwendet wurde, wie im Beispiel HC hergestellt. Unter Verwendung dieser Lösung wurde auf beiden Seiten eines 2x5 cm messenden Messingstreifens unter den folgenden Bedingungen ein glänzender 0,85 um dicker Chromniederschlag erhalten: pH-Wert: 2,55, Temperatur: 46°C, Stromstärke: 2A, und Zeit: 2,5 Minuten. Die Stromdichte lag bei 100 mA/cm2 und die Chromniederschlagsgeschwindigkeit bei 0,3 \im/ Minute.
Beispiel V
Zur Herstellung einer anderen Plattierlösung gemäss der Erfindung wurde in der folgenden Weise vorgegangen, wobei die angegebenen Mengen der Zutaten sich auf 1 Liter Plattierlösung beziehen:
1. 60 g Borsäure (H3BO3) werden zu 600 ml deionisiertem oder destilliertem Wasser gegeben. Bis zur Lösung der Borsäure wird erhitzt und gerührt. Der pH-Wert wird auf einen Wert zwischen 2 und 2,4 durch die Zugabe einer 10%igen NaOH oder 10%igen H2S04-Lösung eingestellt.
2. 33,12 g Chrom (Ill)-Sulfat (Crî(S04)3- I5H2O) werden zu der im Schritt 1 hergestellten Borsäurelösung gegeben.
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3. 32,43 g Natriumthiocyanat (NaSCN) werden der im Schritt 2 erzeugten Lösung zugegeben. Die Mischung wird erhitzt auf 85 ± 5 °C und dann unter Einhaltung dieser Temperatur 90 Minuten lang gerührt.
4. Dann wird auf Raumtemperatur abgekühlt, und 10 g Glycin (NH2CH2COOH) zu der Lösung zugegeben. Der pH-Wert wird wie im Schritt 1 eingestellt. Anschliessend wird auf 85 ± 50 C erhitzt und unter Einhaltung dieser Temperatur 90 Minuten lang gerührt.
5. Anschliessend wird auf Raumtemperatur abgekühlt und 140 g Natriumperchlorat (NaClO-t- H2O) zugefügt. Anschliessend wird bis zur vollständigen Lösung erhitzt und gerührt.
6. Der pH-Wert wird wie im Schritt 1 auf 2,5 eingestellt.
7. Mit deionisiertem oder destilliertem Wasser wird das Volumen der Lösung auf 1 Liter gebracht.
8. Zu der Lösung werden 1 g Natriumlaurylsulfat oder 0,1 g FC98 (ein von der 3M Corporation unter diesem Handelsnamen vertriebenes Netzmittel) zugegeben. Anschliessend wird bis zur vollständigen Auflösung gerührt.
Die Plattierlösung ist nun fertig. Geeignete Plattierbedingungen sind im folgenden aufgeführt:
Günstige Ergebnisse werden erzielt bei Stromdichten im Bereich zwischen 50 und 150 mA/cm2 bei pH-Werten im
Bereich zwischen 2,0 und 4,0 und bei Temperaturen im Bereich zwischen 25 und 60 °C. Bei einer Stromdichte von 105 mA/cm2, einem pH-Wert von 3,5 und einer Temperatur von 500 C werden 0,6 um Chrom innerhalb von 2 Minuten s (Effizienz 20 bis 23%) niedergeschlagen.
Die Anodenstromdichte sollte bei etwa 40 mA/cm2 gehalten werden. Die Anoden können aus platziertem Titan oder aus Kohle bestehen.
Es sollte unter einem Abzug gearbeitet werden, da in 10 geringem Umfang eine elektrochemische Spaltung des Thio-cyanatanions an der Kathode stattfindet.
In vorteilhafter Weise können von den Aminosäuren ausser dem herausgestellten Glycin als Puffer auch Asparagin-säure, Arginin, Histidin, Hydroxyprolin
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(NH.CH2.CH(OH).CH2.CH.COOH) und auch durch aus zwei oder drei Aminosäuren durch Kondensation entstandene Di- oder Tripeptide, wie z.B. Diglycin bzw. Triglycin, verwendet werden. Diese zuletzt genannten sechs Puffer kön-20 nen allein oder als Zusatz zu Glycin dazu verwendet werden, um das erfindungsgemässe galvanische Bad an spezielle Anwendungen anzupassen und um die Farbe des Niederschlags zu beeinflussen.
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Claims (7)
1. Galvanisches Bad zum Elektroplattieren von Chrom oder Chromlegierungen, welches in wässriger Lösung Chrom in dreiwertiger Form und mindestens teilweise komplex an das Chrom gebundenes Thiocyanat enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad einen Puffer enthält, der mit der Komplexlösung im chemischen Geleichgewicht steht und einen der an das Chrom komplex gebundenen Liganden liefert.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer aus einer Aminosäure, einem Formiat oder einem Acetat besteht.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer aus Glycin besteht.
4. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Sulfat- oder Chlorionen in ihm vorhanden sind, die mindestens teilweise in der Form von komplex an das Chrom gebundenen Liganden vorliegen.
5. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es Anteile von Chromsulfat, Natrium-thiocyanat und Glycin enthält, die in einer mit Borsäure gesättigten, wässrigen Lösung im chemischen Gleichgewicht stehen.
6. Bad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Badlösung zusätzlich Natriumperchlorat enthalten ist.
7. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es Anteile von Chromperchlorat, Glycin und Natriumthiocyanat enthält, die in einer mit Borsäure gesättigten wässrigen Lösung im chemischen Gleichgewicht stehen.
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