CS253772B1

CS253772B1 - Electrolyte for cathodic deposition of cobalt alloys with phosphorus

Info

Publication number: CS253772B1
Application number: CS239585A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Holpuch; Jaromir Vitek; Pavel Nejedly
Original assignee: Vladimir Holpuch; Jaromir Vitek; Pavel Nejedly
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1987-12-17

Abstract

Elektrolyt obsahuje anorganickou rozpustnou sůl kobaltu v koncentraci 100 až 300 g na 1 000 ml, rozpustnou sůl kyseliny sulfosalicylové, a to sodnou, draselnou nebo hořečnatou v koncentraci 100 až 300 g na 1 000 ml, vody, dále sloučeninu fosforu zvolenou ze skupiny obsahující fosfornan sodný a kyselinu fosforitou v koncentraci 1 až 40 g na 1 000 ml vody a konečně bromid draselný v koncentraci 1 až 50 g na 1 000 ml vody a anionaktivni smáčedlo v koncentraci 0,01 až 10 g na 1 000 ml vody.The electrolyte contains an inorganic soluble cobalt salt in a concentration of 100 to 300 g per 1,000 ml, a soluble salt of sulfosalicylic acid, namely sodium, potassium or magnesium, in a concentration of 100 to 300 g per 1,000 ml, water, a phosphorus compound selected from the group consisting of sodium phosphate and phosphorous acid in a concentration of 1 to 40 g per 1,000 ml of water, and finally potassium bromide in a concentration of 1 to 50 g per 1,000 ml of water and an anionic surfactant in a concentration of 0.01 to 10 g per 1,000 ml of water.

Description

Vynález se týká elektrolytu pro katodické vylučováni slitin kobaltu s fosforem.The invention relates to an electrolyte for cathodic deposition of cobalt-phosphorus alloys.

Dosud známé a v literatuře uváděné elektrolyty pro katodické vylučování slitiny kobaltu s fosforem používají jednoduchých anorganických kobaltnatých solí rozpustných ve vodě, například síranů, chloridů, fluoroboritanů a sloučenin fosforu ve formě jednovazné nebo trojvazné, například může jít o fosfornany nebo fosforitany. Tyto elektrolyty pracuji při nízkém pH 1 až 2. Nízká hodnota pH je také příčinou nízkého katodového proudového výtěžku a vysokého makropnutí, které způsobuje praskání povlaku zvláště při jeho velkých tlouštkách. Nízký katodový proudový výtěžek způsobuje změnu koncentrace kobaltu v elektrolytu zvláště při dlouhodobém pokovování.The prior art electrolytes for the cathodic deposition of a cobalt-phosphorus alloy use simple water-soluble inorganic cobalt salts, for example, sulfates, chlorides, fluoroborates and phosphorus compounds in the form of monovalent or trivalent, for example, hypophosphites or phosphites. These electrolytes operate at a low pH of 1 to 2. A low pH also causes low cathode current yield and high macro-tension, which causes the coating to crack, especially at high thicknesses. The low cathode current yield causes a change in the cobalt concentration in the electrolyte, especially during long term plating.

Výše uvedené nedostatky známých elektrolytů odstraňuje elektrolyt pro katodické vylučováni slitin kobaltu s fosforem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že elektrolyt obsahuje anorganickou rozpustnou sůl kobaltu v koncentraci 100 až 300 g na 1 000 ml·, rozpustnou sůl kyseliny sulfosalicylové, a to sodnou, draselnou nebo horečnatou v koncentraci 100 až 300 g na 1 000 ml vody, dále sloučeninu fosforu zvolenou ze skupiny obsahující fosfornan sodný a kyselinu fosforitou v koncentraci 1 až 40 g na 1 000 ml vody a konečně bromid draselný v koncentraci 1 až 50 g na 1 000 ml vody a anionaktivni smáčedlo v koncentraci 0,01 až 10 g na 1 000 ml vody.The aforementioned drawbacks of the known electrolytes are eliminated by the electrolyte for the cathodic deposition of cobalt-phosphorus alloys according to the invention, characterized in that the electrolyte contains an inorganic soluble cobalt salt in a concentration of 100-300 g per 1000 ml, a soluble sulfosalicylic acid salt potassium or magnesium at a concentration of 100 to 300 g per 1 000 ml of water, a phosphorus compound selected from the group consisting of sodium hypophosphite and phosphorous acid at a concentration of 1 to 40 g per 1 000 ml of water and finally potassium bromide at a concentration of 1 to 50 g 1000 ml of water and anionic surfactant at a concentration of 0.01 to 10 g per 1000 ml of water.

Zmíněný bromid draselný, který může být nahrazen chloridem sodným nebo kobaltnatým o stejné koncentraci, slouží pro zlepšeni rozpustnosti kobaltových elektrod.Said potassium bromide, which may be replaced by sodium or cobalt chloride of the same concentration, serves to improve the solubility of the cobalt electrodes.

Zmíněné anionaktivni smáčedlo v koncentraci 0,01 až 10 g na 1 000 ml vody slouží k odstranění vodíkového pittingu. Zvláště výhodné je pro tento účel použít alkylsulfonany nebo sulfonované estery kyseliny jantarové.Said anionic surfactant in a concentration of 0.01 to 10 g per 1000 ml of water serves to remove hydrogen pitting. It is particularly preferred to use alkylsulfonates or sulfonated succinic esters for this purpose.

Fosfor se do elektrolytu přidává ve formě rozpustného fosfornanu nebo kyseliny fosforité. Koncentrace, solí fosforu se pohybuje v rozmezí 1 až 40 g na 1 000 ml elektrolytu. Koncentrace sloučenin fosforu v elektrolytu je závislá na požadovaném obsahu fosforu v povlaku.Phosphorus is added to the electrolyte in the form of soluble hypophosphite or phosphorous acid. The phosphorus salt concentration is in the range of 1 to 40 g per 1000 ml of electrolyte. The concentration of phosphorus compounds in the electrolyte is dependent on the desired phosphorus content of the coating.

Elektrolytická lázeň pro vylučování slitiny kobalt-fosfor pracuje při vyšším pH 2,5 až 4. Katodový proudový výtěžek se pohybuje v rozmezí 85 až 90 %, obsah fosforu v povlaku se pohybuje v rozmezí 1 až 10 % hmotnostních v závislosti na obsahu fosforu v elektrolytu. Vyloučené povlaky jsou lesklé, hladké a pružné.The cobalt-phosphorous electrolysis bath operates at a higher pH of 2.5 to 4. The cathode current yield is between 85 and 90%, the phosphorus content of the coating is between 1 and 10% by weight, depending on the phosphorus content of the electrolyte . The deposited coatings are glossy, smooth and elastic.

Vynález bude osvětlen následujícími příklady.The invention will be illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Elektrolyt má následující složení:The electrolyte has the following composition:

000 ml voda000 ml water

250 g síran kobaltnatý250 g cobalt sulphate

180 g sulfosalicylan heřeěnatý g bromid draselný 30 g fosfornan sodný180 g magnesium sulphosalicylate g potassium bromide 30 g sodium hypophosphite

0,1 g diisopropylnaftalensulfonan sodný0.1 g of sodium diisopropylnaphthalenesulfonate

Elektrolytická lázeň pracuje při pH 3,1. Elektrolyt se mechanicky míchá. Katodová prou2 dová hustota je 3 A/dm . Obsah fosforu v povlaku je 9,5 % hmotnostních.The electrolytic bath operates at a pH of 3.1. The electrolyte is mechanically stirred. The cathode current density is 3 A / dm. The phosphorus content of the coating is 9.5% by weight.

Příklad 2Example 2

000 ml voda000 ml water

300 g chlorid kobaltnatý g bromid draselný 10 g kyselina fosforitá300 g cobalt chloride g g potassium bromide 10 g phosphorous acid

180 g sulfosalicylan hořečnatý g diisopropylnaftalensulfonan sodný180 g magnesium sulfosalicylan g g sodium diisopropylnaphthalenesulfonate

Oprava pH se provádí uhličitanem nikelnatým na hodnotu 4,0. Obsah fosforu v povlaku je 2The pH is corrected with nickel carbonate to 4.0. The phosphorus content of the coating is 2

3,6 % hmotnostních. Katodová proudová hustota je 5 A/dm .3.6% by weight. The cathode current density is 5 A / dm.

Příklad 3Example 3

Elektrolyt má následující složeníThe electrolyte has the following composition

000 ml voda000 ml water

250 g síran kobaltnatý 180 g sulfosalicylan sodný g bromid draselný 30 g fosfornan sodný250 g cobalt sulphate 180 g sodium sulfosalicylate g potassium bromide 30 g sodium hypophosphite

P ř í k 1 < Example 1 < a d and d 4 4 Elektrolyt Electrolyte má has následující složení following composition 1 000 1 000 ml ml voda water 250 250 g G síran kobaltnatý cobalt sulphate 180 180 g G sulfosalicylan draselný potassium sulfosalicylate 10 10 g G bromid draselný potassium bromide 30 30 g G fosfornan sodný sodium hypophosphite

Claims

Electrolyte for the cathodic deposition of cobalt-phosphorus alloys, characterized in that it contains an inorganic soluble cobalt salt in a concentration of 100 to 300 g per 1 000 ml of water, a soluble salt of sulphosalicylic acid, namely sodium, potassium or magnesium in a concentration of 190 to 300 g 1000 ml of water, a phosphorus compound selected from the group consisting of sodium hypophosphite and phosphorous acid at a concentration of 1-40 g per 1000 ml of water, and finally potassium bromide at a concentration of 1-50 g per 1000 ml of water, and an anionic surfactant at 0, 01 to 10 g per 1 000 ml of water.